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Die Erfindung betrifft eine Laschenkette für ein stufenloses Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit durch quer zu einer Umschlingungsrichtung angeordnete Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen, und mit einer Sicherungseinrichtung, die dazu dient, ein unerwünschtes seitliches Herauswandern der Wiegedruckstücke aus den Laschen beziehungsweise ein Auswandern einzelner Laschen aus der Laschenkette zu verhindern, wobei die Sicherungseinrichtung an den Wiegedruckstücken jeweils mindestens ein Sicherungselement umfasst, das an einem Wiegedruckstückende befestigt ist und einen Anschlag für eine an dem Wiegedruckstückende angeordnete Lasche darstellt.
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Gattungsgemäße Laschenketten für den Einsatz in CVT-Getrieben sind aus dem Stand der Technik bekannt. CVT-Getriebe (von englisch „Continuously Variable Transmission“) sind stufenlos einstellbare Getriebe, bei denen zumindest zwei Kegelscheiben zueinander entlang ihrer Rotationsachsen verschiebbar sind, um ein Übersetzungsverhältnis zu ändern/anzupassen. Das Drehmoment wird über die Laschenkette übertragen, weshalb die Laschenkette im Allgemeinen und die Sicherungselemente im Besonderen hohen Belastungen ausgesetzt sind.
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Aus der
DE 101 10 896 A1 ist eine Laschenkette bekannt, bei der pro Wiegedruckstück ein Sicherungselement als Anschlag für die jeweiligen Laschen auf das Wiegedruckstück aufgeschweißt ist. Die Geometrie der Sicherungselemente ist zylinderförmig, (teil-)kugelförmig oder quaderförmig und bildet eine wulstige Schweißnaht aus. Je nach Präzision der Schweißnaht verändert sich die Ausrichtung des Sicherungselements, was Robustheit des jeweiligen Anschlags für die Laschen beeinträchtigt.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 207 085 A1 ist eine Laschenkette mit Druckstücken bekannt, die Sicherungselemente aufweisen, die an die Druckstücke angeschweißt sind, wobei die Sicherungselemente jeweils mindestens eine mit einer Abschrägung versehene Stirnfläche aufweisen, die an einer Laschen zugewandten Stirnfläche vorgesehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Lebensdauer einer Laschenkette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verlängern.
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Die Aufgabe ist bei einer Laschenkette für ein stufenloses Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit durch quer zu einer Umschlingungsrichtung angeordnete Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen, und mit einer Sicherungseinrichtung, die dazu dient, ein unerwünschtes seitliches Herauswandern der Wiegedruckstücke aus den Laschen beziehungsweise ein Auswandern einzelner Laschen aus der Laschenkette zu verhindern, wobei die Sicherungseinrichtung an den Wiegedruckstücken jeweils mindestens ein Sicherungselement umfasst, das an einem Wiegedruckstückende befestigt ist und einen Anschlag für eine an dem Wiegedruckstückende angeordnete Lasche darstellt, dadurch gelöst, dass das Sicherungselement eine dem Wiegedruckstückende abgewandte Kontaktgeometrie aufweist, die einen Kontaktpunkt oder Kontaktbereich zwischen dem Sicherungselement und der Lasche in einem definierten Bereich hält. Das vorzugsweise auf das Wiegedruckstück aufgeschweißte Sicherungselement ist zum Beispiel zylinderförmig. Herkömmliche Sicherungselemente sind zum Beispiel aus einem Drahtstück gebildet, das eine ebene Kontaktfläche aufweist, die von einer herstellungsbedingten Schnittkante begrenzt ist. Durch den Kontakt mit der Lasche wird das Sicherungselement hoch belastet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass in der Schweißzone zwischen dem Sicherungselement und dem Wiegedruckstück unerwünscht hohe Spannungen auftreten können, die vom genauen Kontaktpunkt oder Kontaktbereich der Lasche zu dem Sicherungselement abhängen. Aus diesem Grund wird eine Kontaktgeometrie in Umfangsrichtung der Laschenkette vorgeschlagen, die den Kontaktpunkt oder Kontaktbereich zwischen Lasche und Sicherungselement in einem definierten Bereich hält. So wird sichergestellt, dass der Kontaktpunkt oder Kontaktbereich der Lasche bei einer im Betrieb gegebenenfalls auftretenden Schrägstellung der Lasche nicht oder nahezu nicht wandert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wiegedruckstückende abgewandte Kontaktgeometrie einen, bezogen auf eine dem Wiegedruckstückende abgewandte Stirnfläche des Sicherungselements, mittigen Kontaktpunkt oder Kontaktbereich aufweist. So wird ein mittiger Krafteingriff zwischen dem Sicherungselement und der Lasche sichergestellt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wiegedruckstückende abgewandte Kontaktgeometrie eine konvexe Krümmung aufweist. Die konvexe Krümmung ist an dem Sicherungselement fertigungstechnisch relativ einfach realisierbar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wiegedruckstückende abgewandte Kontaktgeometrie eine Verjüngung aufweist. Das Sicherungselement hat zum Beispiel die Gestalt eines Kegels. Die kegelige Kontaktgeometrie ist fertigungstechnisch an dem Sicherungselement ebenfalls relativ einfach realisierbar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wiegedruckstückende abgewandte Kontaktgeometrie eine Spitze aufweist. So wird sichergestellt, dass die Lasche nur in einem Kontaktpunkt an der Spitze des Sicherungselements angreift.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement eine Längsachse aufweist, die quer zur Umschlingungsrichtung angeordnet ist. Das Sicherungselement kann zum Beispiel die Gestalt eines länglichen Quaders aufweisen, der an das Wiegedruckstück angeschweißt ist.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. Dadurch wird die Herstellung des Sicherungselements, insbesondere aus einem Stück Metalldraht, erheblich vereinfacht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement aus einem Stück Metalldraht gebildet ist. Bei der Herstellung des Sicherungselements wird ein bereitgestellter Metalldraht zunächst in Stücke zerschnitten, welche die Sicherungselemente darstellen. Dann werden die Metalldrahtstücke an einem Ende so umgeformt, dass sich die gewünschte Kontaktgeometrie ergibt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement stoffschlüssig mit dem Wiegedruckstück verbunden ist. Die fertigen Metalldrahtstücke, welche die Sicherungselemente darstellen, werden dann vorzugsweise auf die Wiegedruckstücke aufgeschweißt. Die Wiegedruckstücke sind vorzugsweise an jeweils beiden Enden mit einem Sicherungselement ausgestattet.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Sicherungselement für eine vorab beschriebene Laschenkette. Die Sicherungselemente sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einer vorab beschriebenen Laschenkette.
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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 schematische Darstellung einer Laschenkette mit durch Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen und mit einer Sicherungseinrichtung;
- 2 eine vergrößerte Einzelheit aus 1 mit einem Sicherungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das mit einer konvex gekrümmten Stirnfläche an einer Lasche anliegt;
- 3 die gleiche Darstellung wie in 2, wobei die Lasche schräg gestellt ist; und die
- 4 und 5 ähnliche Darstellungen wie in den 2 und 3 mit einem Sicherungselement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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In 1 ist eine Laschenkette 10 für ein stufenloses Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs vereinfacht perspektivisch dargestellt. Die Laschenkette 10 umfasst eine Vielzahl von Laschen 7, die mit Wiegedruckstücken 5, 6 kombiniert sind. Die Wiegedruckstücke 5, 6 sind jeweils in Wiegedruckstückpaaren 1 bis 4 kombiniert.
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Die Wiegedruckstückpaare
1 bis
4 dienen zur Darstellung von Wiegegelenken der Laschenkette
10. Die Laschenkette
10 kann im Prinzip so oder so ähnlich wie die in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 190 47 979 A1 beschriebene Laschenkette ausgeführt sein. Die Laschenkette
10 wird in einem stufenlosen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe verwendet, das ebenfalls in der genannten Offenlegungsschrift offenbart ist.
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Die Wiegedruckstücke 5, 6 ragen mit ihren Enden aus einem Laschenverband heraus, der mit den Laschen 7 realisiert ist. Im eingebauten Zustand der Laschenkette 10 liegen die Wiegedruckstücke 5, 6 mit ihren einander abgewandten Enden an Kegelflächen von Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes an.
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Die Laschenkette 10 ist mit einer Sicherungseinrichtung 15 ausgestattet, die ein unerwünschtes seitliches Herauswandern der Wiegedruckstücke 5, 6 aus dem Laschenverband der Laschenkette 10 verhindert. Alternativ oder zusätzlich verhindert die Sicherungseinrichtung 15 ein Herabfallen von Laschen 7 beim Handling der Laschenkette 10 vor oder während der Montage.
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Die Sicherungseinrichtung 15 umfasst Sicherungselemente 11 bis 14. Die Sicherungselemente 11 bis 14 sind jeweils an den einander abgewandten Enden der Wiegedruckstücke 5, 6 befestigt. Die Befestigung der Sicherungselemente 11 bis 14 an den Wiegedruckstücken 5, 6 erfolgt durch Stoffschluss, insbesondere durch Schweißen.
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In den 2 bis 4 ist eine Einzelheit IX aus 1 mit der Lasche 7 und einem Wiegedruckstückende 16 des Wiegedruckstücks 6 vergrößert gemäß zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen der Sicherungseinrichtung 15 dargestellt. Zunächst werden die Gemeinsamkeiten der beiden Ausführungsbeispiele beschrieben. Danach wird auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen eingegangen.
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In den 2, 3 und 4, 5 sind Sicherungselemente 24; 34 gezeigt, die eine spezielle Kontaktgeometrie 20; 30 aufweisen. Die Kontaktgeometrie 20; 30 ist an einer Stirnfläche 21; 31 der Sicherungselemente 24; 34 ausgebildet, die der Lasche 7 zugewandt ist. Durch einen Pfeil 22; 32 ist eine Kraft angedeutet, die in einem Kontaktpunkt der Kontaktbereich zwischen der Lasche 7 und dem Sicherungselement 24; 34 im Betrieb der Laschenkette (10 in 1) wirkt.
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Die Sicherungselemente 24; 34 sind aus Metalldrahtstücken gebildet. Daraus ergibt sich, dass die Sicherungselemente 24; 34 die Gestalt von geraden Kreiszylindern mit einer Längsachse 25; 35 aufweisen. In den 2 bis 4 sieht man, dass die Wirkungslinie der Kraft 22; 32 mit der Längsachse 25; 35 der Sicherungselemente 24; 34 zusammenfällt.
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Durch die spezielle Kontaktgeometrie 20; 30 wird ein mittiger Kraftangriff zwischen der Lasche 7 und dem Sicherungselement 24; 34 sichergestellt, und zwar auch dann, wenn sich die Lasche 7 im Betrieb schrägstellt, wie es in den 3 und 5 angedeutet ist. Durch die Kontaktgeometrie 20; 30 wird sichergestellt, dass sich der Angriffspunkt der Kraft 22; 32 möglichst wenig ändert und so die Kraft 22; 32 im Betrieb der Laschenkette immer im Wesentlichen mittig auf das Sicherungselement 24; 34 wirkt.
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Bei dem in den 2 und 3 gezeigten Sicherungselement 24 weist die Stirnfläche 21, die der Lasche 7 zugewandt ist, eine konvexe Krümmung 23 auf. Ein Kontaktpunkt beziehungsweise Kontaktbereich zwischen der Lasche 7 und dem Sicherungselement 24 wandert nicht, auch wenn sich die Lasche 7 schrägstellt, wie man in den 2 und 3 sieht.
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In den 4 und 5 sieht man, dass das Sicherungselement 34 die Gestalt eines Kegels mit einer Spitze 33 aufweist, mit der die Lasche 7 in einem Kontaktpunkt anliegt. Aus einer Zusammenschau der 4 und 5 ergibt sich, dass der Kontaktpunkt zwischen der Lasche 7 und dem Sicherungselement 34 auch bei Schrägstellung der Lasche 7 nicht oder nahezu nicht wandert. Die in den 2 bis 4 dargestellte Kontaktgeometrie 20; 30 ist zudem robuster gegenüber Fertigungstoleranzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wiegedruckstückpaar
- 2
- Wiegedruckstückpaar
- 3
- Wiegedruckstückpaar
- 4
- Wiegedruckstückpaar
- 5
- Wiegedruckstück
- 6
- Wiegedruckstück
- 7
- Lasche
- 8
- Doppelpfeil
- 9
- Einzelheit
- 10
- Laschenkette
- 11
- Sicherungselement
- 12
- Sicherungselement
- 13
- Sicherungselement
- 14
- Sicherungselement
- 15
- Sicherungseinrichtung
- 16
- Wiegedruckstückende
- 20
- Kontaktgeometrie
- 21
- Stirnfläche
- 22
- Kraft
- 23
- Krümmung
- 24
- Sicherungselement
- 25
- Längsachse
- 30
- Kontaktgeometrie
- 31
- Stirnfläche
- 32
- Kraft
- 33
- Spitze
- 34
- Sicherungselement
- 35
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10110896 A1 [0003]
- DE 102014207085 A1 [0004]
- DE 19047979 A1 [0019]
