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Die vorliegende Erfindung betrifft eine/ein Verfahren zur Optimierung der Oberflächenqualität eines gestanzten Bauteils, insbesondere zur Optimierung der Oberflächenqualität einer gestanzten Kettenlasche für eine Laschenkette eines CVT-Getriebes. Ferner betrifft die Erfindung eine Laschenkette für ein CVT-Getriebe.
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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 angeschweißte Sicherungselemente, beispielsweise kurze Drahtstücke.
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Folgende Eigenschaften kennzeichnen die CVT-Kette:
- Mit ihr werden niedrige Verbräuche und eine hervorragende Fahrdynamik erzielt. Das ist durch die Wiegegelenk-Konstruktion der CVT-Kette möglich, mit der kleine Laufkreise auf den Kegelscheiben und damit eine hohe Getriebespreizung realisiert werden.
- Mit der CVT-Kette sind hohe Drehmomente übertragbar. Dickere Laschen, die optional Verwendung finden können, im Außenbereich des Strangs vergleichmäßigen die Beanspruchungsverteilung.
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Das Element zeichnet sich durch niedrige innere Reibungsverluste durch das Abwälzen der Wiegestücke aus und garantiert damit einen guten Getriebewirkungsgrad.
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Durch optional ballig ausgeführte Stirnflächen der Wiegestücke ist die CVT-Kette unempfindlich gegen Spurversatz. In Kombination mit optional gewölbt ausgeführten Kegelscheiben wird die bei Verstellung zwangsläufig entstehende Zusatzkomponente des Spurversatzes verringert. Weiterhin ist die CVT-Kette unempfindlich gegen Scheibensatzverformungen unter Last, Winkelfehler und Relativverdrehungen zwischen fester und verschiebbarer Kegelscheibe. Sie benötigt daher keine Kugelführungen für die axialbeweglichen Kegelscheiben.
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Bei Verwendung der CVT-Kette ergeben sich niedrige Axialkräfte am primären Scheibensatz. Dadurch kann bei gegebenen Zylinderflächen mit niedrigem Hydraulikdruck gearbeitet werden, ein weiterer Vorteil in Hinblick auf den Getriebewirkungsgrad.
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Der Strang kann als Dreilaschenverband ausgeführt sein und ermöglicht so eine kurze Grundteilung. Bei einem kurzen Kettenglied befindet sich lediglich der Bügel einer Lasche zwischen den benachbarten Gelenken.
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Eine zweite Laschenlänge ermöglicht es, durch rechnerische Optimierung der Teilungsfolge langer und kurzer Laschen ein günstiges akustisches Verhalten zu erreichen.
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Aus der
DE 10 2018 123 840 A1 ist eine Kettenlasche für eine CVT-Laschenkette/Wiegegelenkkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe (continiously variable transmission, CVT) eines Kraftfahrzeugs bekannt. Diese Kettenlasche weist einen Hauptkörper und eine durchgangslochartige Laschenöffnung auf, die von dem Hauptkörper in einer Flächenrichtung des Hauptkörpers umschlossen ist. Dabei weist der Hauptkörper zwei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Längsschenkel und zwei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu den Längsschenkeln angeordnete Querschenkel auf und besitzt eine die Laschenöffnung definierende, d.h. umschließende, Innenkontur, die zum Abstützen eines Wiegedruckstücks vorgesehen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Optimierung der Oberflächenqualität eines gestanzten Bauteils, insbesondere zur Optimierung der Oberflächenqualität einer gestanzten Kettenlasche für eine Laschenkette eines CVT-Getriebes, bereitzustellen. Insbesondere soll hierdurch der Verschleiß einer Laschenkette reduziert und Lebensdauer entsprechend erhöht werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Optimierung der Oberflächenqualität eines gestanzten Bauteils mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 sowie durch eine Laschenkette mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 7.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das gestanzte Bauteil im Bereich seiner gestanzten Stirnfläche zumindest abschnittsweise mit einer Profilwalze gewalzt, so dass die gestanzte Stirnfläche geglättet wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Oberflächenqualität im Bereich der gewalzten Stirnfläche verbessert wird. Durch das Überrollen der Stanzflächen, besonders der Innenkontur, werden Erhebungen plattgedrückt und damit die Oberflächenqualität verbessert. Ähnliche Oberflächenverbesserungen stellen sich beim Recken in den Anlageflächen der Wiegedruckstücke von CVT-Laschenketten ein.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Eine Kettenlasche ist ein wesentlicher Bestandteil einer Laschenkette. Die Kettenlasche ist eine plattenartig länglich ausgebildete Lasche, die quer zu ihrer Längserstreckung und der Laschenfläche eine oder mehrere Durchgangsöffnungen zur Durchführung und Aufnahme von sogenannten Wiege-Druckstücken (auch als Druckstücke bezeichnet) aufweist.
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Ein Druckstück, welches auch als Wiegestück oder Wiegedruckstück bezeichnet wird, ist neben der Kettenlasche ein wesentlicher Bestandteil der Laschenkette. Das Druckstück bildet gemeinsam mit der Durchgangsöffnung der Kettenlasche, durch die es geführt ist, ein sogenanntes Wiegegelenk. Durch die Wiegegelenk-Konstruktion der CVT-Kette ist es möglich, dass kleine Laufkreise auf den Kegelscheiben und damit eine hohe Getriebespreizung realisiert werden kann.
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Als Sicherungselement wird ein Teil oder eine konstruktive Ausgestaltung bezeichnet, die dazu dient, dass die Kettelaschen seitlich axial nicht von den Druckstücken abwandern können. Im einfachsten Fall werden die Druckstücke an zumindest einem ihrer axialen Enden mit einem aufgeschweißten Drahtstück oder dergleichen gesichert, so dass Kettenlaschen nicht mehr seitlich vom Druckstück abwandern können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Profilwalze ein konkav ausgebildetes Walzprofil aufweist und die gestanzte Stirnfläche des Bauteils mit der Profilwalze gewalzt wird, so dass die gestanzten Kanten des Bauteils abgerundet werden. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die gestanzte Stirnfläche des Bauteils mit der Profilwalze gewalzt wird, so dass die gestanzten Kanten des Bauteils ballig ausgeformt werden. Hierdurch können Reibungsverluste weiter reduziert werden - Kantenträger werden erfolgreich vermieden.
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Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das gestanzte Bauteil während des Walzvorgangs durch ein Haltewerkzeug gehalten wird. Ergänzend oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass das gestanzte Bauteil während des Walzvorgangs durch zwei gegenüberliegend angeordnete Profilwalzen gehalten wird. Hierdurch lässt sich jeweils der Wirkung erzielen, dass das zu walzende Bauteil mit einfachen Mitteln sicher während des Walzvorgangs positionierten gehalten wird.
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Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass während eines Walzvorgangs mittels einer Profilwalze nacheinander eine Mehrzahl von in Walzrichtung hintereinander angeordneten Bauteilen gewalzt werden, wodurch eine erhöhter Durchsatz der zu bearbeitenden Bauteile erreicht werden kann.
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Es sind verschiedene Varianten zur Halterung der Kettenlaschen (Bauteile) denkbar, z.B. kann die Lasche geklemmt werden und die Profilwalze fährt die Konturen ab oder zwei angetriebene Profilwalzenklemmen (eine innen und eine außen) klemmen den Bügel und rollen einmal über alle Laschenbügel (Oberbügel, Seitenbügel, Unterbügel, Seitenbügel). Um hohe Stückzahlen erreichen zu können, können mehrere Laschen parallel (axial hintereinander angereiht) überrollt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Laschenkette für ein CVT-Getriebe, wobei eine Mehrzahl von Kettenlaschen der Laschenkette durch ein Verfahren gemäß der Erfindung bearbeitet wird und somit in der Oberflächenqualität seiner gestanzten Stirnflächen zumindest abschnittsweise optimiert ist.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können.
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Es zeigen:
- 1 einen Ausschnitt einer bekannten CVT-Laschenkette in perspektivischer Darstellung, und
- 2 in der Darstellung links eine gestanzte Kettenlasche in einer vergrößerten Schnittdarstellung in einer Schnittebene senkrecht zur Laufrichtung der Laschenkette. Und in der Darstellung rechts die Laschenkette aus der linken Darstellung eingespannt zwischen zwei Profilwalzen zur walzenden Bearbeitung der gestanzten Stirnflächen.
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1 zeigt eine herkömmliche Laschenkette 3 für ein Stufenlosgetriebe (CVT-Getriebe) eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung in einem Teilausschnitt. Die dargestellte Laschenkette 3 umfasst eine Mehrzahl von Kettenlaschen 2, eine Mehrzahl von Druckstücken D sowie eine Mehrzahl von Sicherungselementen S, wobei die Druckstücke D zum gelenkigen Verbinden der Kettenlaschen 2 quer zu einer Längsrichtung der Laschenkette 3 in Durchgangsöffnungen O der Kettenlaschen 2 angeordnet sind, und wobei die Kettenlaschen 2 über die Sicherungselemente S gegen ein axiales Abwandern von den Druckstücken D gesichert gehalten angeordnet sind.
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2 zeigt in der Darstellung links ein als gestanzte Kettenlasche 2 ausgebildetes Bauteil 1 in einer vergrößerten Schnittdarstellung in einer Schnittebene senkrecht zur Laufrichtung der Laschenkette 3. Dabei sind die gestanzten Stirnflächen (oben und unten) der Kettenlasche 2 durch den Stanzvorgang unregelmäßig und stark profiliert. In der Darstellung rechts ist die Kettenlasche 2 aus der linken Darstellung eingespannt zwischen zwei Profilwalzen 4 zur walzenden Bearbeitung der gestanzten Stirnflächen 10 der Kettenlasche 2. Das gestanzte Bauteil 1 wird im Bereich seiner gestanzten gegenüberliegenden Stirnflächen 10 zumindest abschnittsweise mit einer Profilwalze 4 oben und einer Profilwalze 4 unten gewalzt, so dass die gestanzte Stirnfläche 10 geglättet wird. Die Profilwalze 4 weist dafür ein konkav ausgebildetes Walzprofil 40 auf, wobei die gestanzte Stirnfläche 10 des Bauteils 1 mit der Profilwalze 4 gewalzt wird, so dass die gestanzten Kanten des Bauteils 1 abgerundet werden, insbesondere so dass die gestanzten Kanten des Bauteils 1 ballig ausgeformt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil
- 2
- Kettenlasche
- 10
- Stirnfläche (Kettenlasche)
- 3
- Laschenkette
- 4
- Profilwalze
- 40
- Walzprofil
- D
- Druckstück
- O
- Durchgangsöffnung (Kettenlasche)
- S
- Sicherungsstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018123840 A1 [0009]
