-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stanzelement, das für
ein Stanzverfahren bestimmt ist, in dem Querelemente zur Verwendung
in einem Schubband für ein stufenlos veränderbares Getriebe
aus Grundmaterial ausgestanzt werden, wobei diese Querelemente einen
relativ breiten Basisabschnitt mit Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen
für den Kontakt mit Riemenantriebsscheiben von Riemenscheiben
des stufenlos veränderbaren Getriebes hat, Auflagerflächen
für stützende Träger des Schubbands,
einen oberen Abschnitt und einen relativ schmalen Halsabschnitt
aufweisen, der den Basisabschnitt und den oberen Abschnitt verbindet, wobei
das Stanzelement auf ähnliche Weise einen Basisabschnitt,
einen Halsabschnitt und einen oberen Abschnitt sowie zwei aneinander
angrenzend platzierbare Teile aufweist, die jedes einen anderen Teil
des Basisabschnitts umfassen, wobei eines der Stanzelement-Teile
ausschließlich einen Teil des Basisabschnitts umfasst,
und wobei eine imaginäre Ebene zum Herstellen einer Trennung
zwischen den Stanzelement-Teilen sich ausschließlich in
dem Basisabschnitt befindet.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Stanzvorrichtung,
in der das Stanzelement verwendet wird, ein Verfahren zur Herstellung
von Querelementen zur Verwendung in einem Schubband für
ein stufenlos veränderbares Getriebe, wobei das Stanzelement
zum Ausstanzen der Querelemente aus dem Grundmaterial verwendet
wird, ein Querelement, das durch die Anwendung dieses Verfahrens
hergestellt wird, sowie ein Schubband mit einer Anzahl solcher Querelemente.
-
Ein
Schubband für ein stufenlos veränderbares Getriebe
ist bekannt. Üblicherweise umfasst ein derartiges Schubband
zwei endlose schleifenartige Träger in der Form einer geschlossenen
Schleife, um eine relativ große Anzahl von Querelementen
zu tragen. Die Querelemente sind entlang dem gesamten Umfang der
Träger angeordnet und sind während des Betriebes
des stufenlos veränderbaren Getriebes in der Lage, Kräfte
zu übertragen, die aus einer Bewegung des Schubbandes herrühren.
-
In
der folgenden Beschreibung eines Querelements beziehen sich die
angegebenen Richtungen auf die Situation, in der das Querelement
ein Teil des Schubbands ist. Eine Längsrichtung des Querelements
entspricht einer Umfangsrichtung des Schubbands. Eine vertikale
Querrichtung des Querelements entspricht einer Radialrichtung des Schubbands.
Eine horizontale Querrichtung des Querelements entspricht einer
Richtung senkrecht sowohl zur Längs- als auch zur vertikalen
Querrichtung.
-
In
der horizontalen Querrichtung ist das Querelement an entgegengesetzten
Seiten mit Aussparunen versehen, um die Träger des Schubbands
zumindest zum Teil aufzunehmen. Zur Unterstützung der Träger
weisen die Querelemente Auflageflächen auf. In der horizontalen
Querrichtung ist das Querelement an entgegengesetzten Seiten für
den Kontakt zwischen dem Querelement und Antriebsscheiben einer
Riemenscheibe des stufenlos veränderbaren Getriebes mit
Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen ausgestattet, die
in der Richtung der Auflageflächen im Verhältnis
zueinander divergieren. Die Begriffe „Oberseite” und „Unterseite”,
die im Folgenden gebraucht werden, beziehen sich auf die Richtung der
Divergenz, die als von der Unter- zur Oberseite verlaufend definiert
ist.
-
In
der vertikalen Querrichtung und von unten nach oben umfasst das
Querelement aufeinander folgend einen Basisabschnitt, einen Halsabschnitt,
dessen Abmessungen in der horizontalen Querrichtung kleiner als
die des Basisabschnitts sind, und einen oberen Abschnitt, dessen
Abmessungen in der horizontalen Querrichtung an der Verbindungsstelle
mit dem Halsabschnitt größer als die des Halsabschnitts sind.
Der Basisabschnitt umfasst die Auflageflächen und die Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen.
Im Schubband befindet sich der Basisabschnitt an der Innenumfangs-Seite
des Schubbands, während der obere Abschnitt sich an der
Außenumfangs-Seite des Schubbands befindet.
-
Das
Querelement wird mittels eines Stanzverfahrens aus dem blechförmigen
Grundmaterial hergestellt. Bei diesem Stanzverfahren handelt es sich
um ein so genanntes Feinstanzverfahren, wobei zwei Stanzelemente – ein
Schneidelement und ein Stützelement – verwendet
werden, und wobei das Schneidelement dazu bestimmt ist, unter dem
Einfluss einer Schneidkraft das Querelement aus dem Grundmaterial
zu schneiden, und wobei das Stützelement dazu bestimmt
ist, das Querelement durch eine Stützkraft während
des Stanzverfahrens zu unterstützen. Während des
Stanzverfahrens durchdringt das Schneidelement das Grundmaterial
unter dem Einfluss von Druck, wobei eine relative Bewegung des gestanzten
Querelements und des Grundmaterials ermöglicht wird. Auf
diese Weise wird das Querelement vollständig von dem es
umgebenden Teil des Grundmaterials gelöst.
-
Sowohl
bei dem Schneid- als auch bei dem Stützelement lassen sich, ähnlich
wie bei dem auszustanzenden Querlement, ein Basisabschnitt, ein Halsabschnitt
und ein oberer Abschnitt unterscheiden. Ein Umfang sowohl des Schneid-
als auch des Stützelements ist im Wesentlichen gleich einem
gewünschten Umfang des Querelements. Im Folgenden wird
angenommen, dass die verschiedenen in Bezug auf das Querelement
definierten Richtungen sich in ähnlicher Weise auf die
Stanzelemente beziehen.
-
Es
ist möglich, dass zumindest entweder das Schneid- oder
das Stützelement zumindest zwei Teile umfasst. Zum Beispiel
zeigt die
WO 2004/004942 ein
zweiteiliges Stützelement, wobei einer der Teile des Stützelements
den Basisabschnitt und einen an den Basisabschnitt angrenzenden
Teil des Halsabschnitts umfasst, während ein anderer Teil
des Stützelements den oberen Abschnitt und einen Teil des Halsabschnitts
umfasst, der an den oberen Abschnitt angrenzt.
-
Eine
Verwendung eines in zwei Teile unterteilten Stützelements
bietet gegenüber der Verwendung eines einteiligen Stützelements
eine Anzahl von Vorteilen. Auf diese Weise kann der Prozess der Bildung
der Querelemente während des Stanzverfahrens besser gesteuert
werden, da Kippbewegungen beider Stützelement-Teile, die
in der Praxis unter dem Einfluss der während des Stanzverfahrens
wirkenden Kräfte auftreten, geringere Auswirkungen auf die
Genauigkeit haben, mit der die Querelemente geformt werden, als
eine Gesamt-Kippbewegung eines einzigen Stützelement-Teils.
Ein weiterer positiver Gesichtspunkt ist die Tatsache, dass beide
Stützelement separat belastet werden können, was
die Gesamtgenauigkeit steigert, mit der die Querelemente geformt
werden. Darüber hinaus können beide Teile eines
Stützelements unabhängig voneinander optimiert
werden, was ebenso zu einem genaueren Formgebungsverfahren der Querelemente
beiträgt. Es trifft im Allgemeinen zu, dass es einfacher
ist, ein unterteiltes Stützelement mit einer gewünschten
Genauigkeit herzustellen als ein einteiliges Stützelement,
insbesondere da in letzterem Fall in dem Stützelement Aussparungen
vorhanden sind, die schwer zugänglich sind.
-
Die
EP 1 132 648 offenbart ein
zweiteiliges Schneidelement, wobei ein Teil des Schneidelements speziell
dazu dient, eine Aussparung in dem Oberteil eines auszustanzenden
Querelements herzustellen.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zumindest zweiteiliges
unterteiltes Stanzelement zur Verfügung zu stellen, wobei
die Unterteilung so gewählt ist, dass das unterteilte Stanzelement
nach der vorliegenden Erfindung einige Vorteile mehr bietet als
das aus der
WO 2004/004942 bekannte
Stanzelement. Diese Aufgabe wird durch ein Stanzelement gelöst,
das zwei aneinander angrenzend platzierte Teile umfasst, von denen
jeder einen anderen Teil des Basisabschnitts umfasst, wobei ein Stanzelement-Teil
ausschließlich einen Teil des Basisabschnitts umfasst,
und wobei eine imaginäre Ebene zur Herstellung einer Trennung
zwischen den Stanzelement-Teilen sich ausschließlich in
dem Basisabschnitt befindet. Der Vollständigkeit halber
wird angemerkt, dass die imaginäre Trennungsebene an dem
Ort definiert ist, wo die Oberflächen der Stanzelement-Teile
miteinander in Kontakt kommen. In der Praxis erhält man
an einer Stelle, die dieser Stelle entspricht, an der die Stanzelement-Teile
miteinander in Kontakt kommen – d. h. an einer Stelle,
die einer Position der imaginären Trennungsebene entspricht – eine
linienförmige Auswölbung auf einer Oberfläche
des Querelements, gegen die das Stanzelement während des
Stanzverfahrens gedrückt wird. Wird das unterteilte Stanzelement
nach der vorliegenden Erfindung verwendet, ist garantiert, dass diese
Auswölbung ausschließlich in dem Basisabschnitt
des Querelements ausgebildet wird. Im Hinblick auf die Festigkeit
und Lebensdauer des Querelements scheint dies vorteilhafter zu sein
als eine Ausbildung dieser Auswölbung in dem Halsabschnitt, wie
es in einer aus der
WO 2004/004942 bekanten Anmeldung
des unterteilten Stanzelements der Fall ist.
-
Ein
allgemeiner Vorteil der Verwendung eines unterteilten Stanzelements
ist es, dass eine Höhendifferenz zwischen Stanzoberflächen
der Stanzelement-Teile auf relativ einfache Weise hergestellt werden
kann, wobei die Größe der Höhendifferenz auf
Wunsch in optimaler Weise an Eigenschaften des Grundmaterials angepasst
werden kann, aus dem die Querelemente ausgestanzt werden. Der Vollständigkeit
halber wird angemerkt, dass die Oberflächen der Stanzelement-Teile,
die die während des Stanzverfahrens auszubildenden Querelemente
berühren, und die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer
relativen Bewegungsrichtung zwischen dem zu formenden Querelement
und dem Grundmaterial erstrecken, mit dem Begriff „Stanzoberflächen” gemeint sind.
Die Verwendung des Stanzelements gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht die Realisierung einer Oberfläche
des Querelements in einer im Verhältnis zu dem Hauptteil
des Basisabschnitts etwas versenkten Ebene über zumindest
einen Teil des oberen und des Halsabschnitts. Dieses ist in vielen Fällen
wünschenswert, um Ermüdungsphänome ne der
Querelemente in dem Schubband zu verhindern, indem sichergestellt
wird, dass besonders freie Teile des relativ breiten Basisabschnitts
aufeinander folgender Querelemente einander berühren.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform des Stanzelements nach
der vorliegenden Erfindung ist eines der Stanzelement-Teile dafür
ausgebildet, ein anderes der Stanzelement-Teile in zumindest einer Richtung
zu halten, sodass die Stanzelement-Teile in Bezug aufeinander in
dieser Richtung festlegbar sind. Zum Beispiel kann eines der Stanzelement-Teile
einen Vorsprung aufweisen, wobei die Breite des Vorsprungs an einem
bestimmten Abschnitt größer als die Breite des
Vorsprungs an der Basis des Vorsprungs ist. In diesem Fall weist
ein anderes Stanzelement-Teil eine Aussparung auf, in die der Vorsprung
genau hineinpasst, sodass die Stanzelement-Teile in einer Richtung
wie Puzzleteile miteinander verbunden werden und ausschließlich
in dieser Richtung voneinander gelöst werden können.
-
Ein
Vorteil der Ausführungsform des Stanzelements, in der die
Stanzelement-Teile in Bezug auf einander in zumindest einer Richtung
festlegbar sind, ist, dass die Stanzelement-Teile einander in dieser zumindest
einen Richtung halten, wenn das Stanzelement gehandhabt wird, zum
Beispiel in einer Situation, in der das Stanzelement aus einer Stanzvorrichtung
entfernt wird. Auf diese Weise wird beispielsweise verhindert, dass
ein Stanzelement-Teil unerwartet zu Boden fallen und beschädigt
werden kann.
-
Zum
Beispiel kann die imaginäre Ebene zur Herstellung einer
Trennung zwischen den Stanzelement-Teilen U-förmig sein,
wobei ein unterer Abschnitt der Trennebene planar sein kann. In
einer praktischen Ausführungsform des Stanzelements sind
eine Oberfläche des Basisabschnitts und eine Oberfläche
des Halsabschnitts miteinander an zwei Seiten des Stanzelements
durch eine gewellte Oberfläche verbunden. In dieser Ausführungsform
ist es vorteilhaft, wenn Endabschnitte der U-förmigen imaginären
Trennebene an den gewellten Oberflächen enden. Auf diese
Weise ist sichergestellt, dass die imaginäre Trennebene
sich nicht an einer Stelle des Stanzelements befindet, die einer
problematischen Stelle des auszustanzenden Querelements entspricht,
d. h. einer Stelle des Querelements, deren Oberflächenqualität
für die Standzeit des Querelements sowie einer Standzeit
eines Schubbands, in dem das Querelement verwendet wird, von Bedeutung
ist.
-
Ebenso
ist es zweckmäßig, wenn die gewellte Oberfläche,
die zwischen einer Oberfläche des Basisabschnitts und einer
Oberfläche des Halsabschnitts verläuft, einen
konvexen und einen konkaven Abschnitt umfasst, wobei der Endabschnitt
der U-förmigen imaginären Trennebene an der gewellten Oberfläche
an einer Stelle endet, wo ein Übergang zwischen dem konvexen
und dem konkaven Abschnitt vorhanden ist. Es ist außerdem
vorteilhaft, wenn an einer Stelle, wo die imaginäre Trennebene an
einer Oberfläche des Stanzelements endet, die Trennebene
im Wesentlichen senkrecht zu dieser Oberfläche verläuft.
Eine geeignete Position der imaginären Trennebene trägt
zu einer vorteilhaften Belastung der separaten Stanzelement-Teile
während eines Stanzverfahrens bei, in dem das Stanzelement verwendet
wird, wobei das Risiko, dass die Stanzelement-Teile brechen, minimal
sein kann.
-
Das
Stanzelement nach der vorliegenden Erfindung kann ein Schneid- oder
ein Stützelement sein. In einer praktischen Ausführungsform
ist das Stanzelement für den Einsatz als Schneidelement geeignet,
und eines der Stanzelement-Teile ist dafür eingerichtet,
in den auszustanzenden Querelementen eine Aussparung auszubilden.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun auf der Basis der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme
auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben, in welchen gleiche
oder ähnliche Komponenten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet
sind und in denen:
-
1 eine
schematische Seitenansicht eines stufenlos veränderbaren
Getriebes mit Schubband ist;
-
2 eine
Ansicht einer Hauptkörperoberfläche eines Querelements
für ein Schubband eines stufenlos veränderbaren
Getriebes ist;
-
3 eine
Seitenansicht des in 2 gezeigten Querelements ist;
-
4 schematisch
einen Längsschnitt eines Stanzbereichs einer Stanzvorrichtung
sowie des in ihr platzierten Grundmaterials zeigt;
-
5 schematisch
eine Phase einer Stanzbewegung zeigt;
-
6 eine
Vorderansicht eines unterteilten Stanzelements nach der vorliegenden
Erfindung ist, wobei das Stanzelement im montierten Zustand gezeigt
wird;
-
7 eine
schematische und perspektivische Explosionsansicht des in 6 gezeigten
unterteilten Stanzelements ist;
-
8 eine
schematische und perspektivische Ansicht des in 6 gezeigten
unterteilten Stanzelements ist, wobei das Stanzelement im montierten
Zustand gezeigt wird, und
-
9 eine
Seitenansicht des in 6 gezeigten unterteilten Stanzelements
ist, wobei Stanzelement-Teile des Stanzelements in einer Anordnung zu
sehen sind, die zum Ausstanzen eines Querelements geeignet ist.
-
1 zeigt
schematisch ein stufenlos veränderbares Getriebe, das insbesondere
für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet ist. Das
stufenlos veränderbare Getriebe wird im Allgemeinen durch das
Bezugszeichen 1 bezeichnet.
-
Das
stufenlose Getriebe 1 umfasst zwei Riemenscheiben 4, 5 die
auf separaten Riemenscheibenwellen 2, 3 angeordnet
sind. Ein endloses Schubband 6, das wie eine geschlossene
Schleife ausgebildet ist, ist um die Riemenschieben 4, 5 herum
angeordnet und dient zur Drehkraftübertragung zwischen den
Riemenscheibenwellen 2, 3. Jede Riemenscheibe 4, 5 umfasst
zwei Riemenantriebsscheiben, wobei das Schubband 6 zwischen
den zwei Riemenantriebsscheiben positioniert und eingespannt ist,
sodass mit Hilfe der Reibung eine Kraft zwischen den Riemenscheiben 4, 5 und
dem Schubband 6 übertragen werden kann.
-
Das
Schubband 6 umfasst zumindest einen endlosen Träger 7,
der üblicherweise aus einer Anzahl von Ringen besteht.
Entlang der gesamten Länge des Trägers 7 sind
Querelemente 10 angeordnet, wobei die Querelemente 10 aneinander
angrenzen und in Bezug auf den Träger 7 in Umfangsrichtung beweglich
sind. Der Einfachheit halber ist nur eine gewisse Anzahl dieser
Querelemente 10 in 1 dargestellt.
Sowohl der Träger 7 als auch die Querelemente 10 sind
aus Metall hergestellt.
-
Die 2 und 3 zeigen
ein Querelement 10. Eine erste Hauptkörperoberfläche
des Querelements 10 ist im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 11 gekennzeichnet,
während eine zweite Hauptkörperoberfläche
des Querelements 10 im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 12 gekennzeichnet
ist. Die Hauptkörperoberflächen 11, 12 verlaufen
im Allgemeinen senkrecht zu der Längsrichtung des Querelements 10.
Eine Umfangsoberfläche 13 befindet sich zwischen
den Hauptkörperoberflächen 11, 12.
-
In
der vertikalen Querrichtung umfasst das Querelement 10 aufeinander
folgend einen Basisabschnitt 14, einen relativ schmalen
Halsabschnitt 15, und einen oberen Abschnitt 16.
In dem Schubband 6 befindet sich der Basisabschnitt 14 an
der Innenumfangsseite des Schubbands 6, wobei der obere
Abschnitt 16 sich an der Außenumfangsseite des Schubbands 6 befindet.
Außerdem berührt in einem Schubband 6 zumindest
ein Teil der ersten Hauptkörperoberfläche 11 des
Querelements 10 zumindest einen Teil der zweiten Hauptkörperoberfläche 12 eines angrenzenden
Querelements 10, wobei zumindest ein Teil der zweiten Hauptkörperoberfläche 12 des Querelements 10 zumindest
einen Teil der ersten Hauptkörperoberfläche 11 eines
anderen angrenzenden Querelements 10 berührt.
Am Übergang zum Halsabschnitt 15 umfasst der Basisabschnitt 14 des Querelements 10 – wie
in 2 gezeigt – zwei Auflageflächen 17,
die als Unterstützung für zwei Träger 7 des
Schubbands 6 dienen. Der Basisabschnitt 14 umfasst
außerdem zwei Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen 18.
Bewegt sich das Querelement 10 über eine Riemenscheibe 4, 5 des
stufenlos veränderbaren Getriebes 1, wird der
Kontakt zwischen dem Querelement 10 und den Kontaktflächen der
Antriebsscheiben der Riemenscheibe 4, 5 durch die
Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen 18 hergestellt.
Sowohl die Auflageflächen 17 als auch die Riemenantriebsscheiben-Kontaktflächen 18 sind
Teil der Umfangsoberfläche 13.
-
Der
obere Abschnitt 16 umfasst zwei Halteflächen 19,
die sich gegenüber den Auflageflächen 17 befinden
und die Teil der Umfangsoberfläche 13 sind. Wird
das Querelement 10 in einem Schubband 6 aufgenommen,
wird ein Raum, in dem sich die Träger 7 befinden,
auf einer Seite in der vertikalen Querrichtung durch die Auflageflächen 17 und
auf einer anderen Seite durch die Halteflächen 19 begrenzt.
-
An
der ersten Hauptkörperoberfläche 11 des Querelements 10,
ist ein Vorsprung 21 angeordnet. In dem gezeigten Beispiel
befindet der Vorsprung 21 sich an dem oberen Abschnitt 16 und
stimmt mit einem Loch 22 in der zweiten Hauptkörperoberfläche 12 überein.
In dem Schubband 6 befindet sich der Vorsprung 21 des
Querelements 10 zumindest zum Teil in dem Loch 22 eines
angrenzenden Querelements 10. Der Vorsprung 21 und
das entsprechende Loch 22 dienen dazu, die gegenseitige
Verschiebung benachbarter Querelemente 10 in einer Ebene
senkrecht zu der Umfangsrichtung des Schubbands 6 zu verhindern.
-
Das
Querelement wird mittels eines Stanzverfahrens hergestellt, insbesondere
eines so genannten Feinstanzverfahrens, wobei ein Schneidelement 30 und
ein Stützelement 40 verwendet werden. Das Schneidelement 30 dient
dazu, das Querelement 10 während des Stanzverfahrens
aus blechförmigen Grundmaterial 50 zu schneiden,
wobei das Stützelement 40 während des
Stanzverfahrens als Stütze für das Querelement 10 dient.
Oberflächen des Grundmaterials 50 können
vollständig planar sein; dieses ist aber nicht notwendig.
Die Verwendung gestuften Grundmaterials 50 ist daher ebenfalls möglich.
Eine Stanzoberfläche 31 des Schneidelements 30,
mit anderen Worten, eine Oberfläche 31 des Schneidelements 30,
die dazu bestimmt ist, während des Stanzverfahrens gegen
das Grundmaterial 50 gedrückt zu werden, und zwar
an einem Abschnitt, der dazu bestimmt ist, eine Hauptkörperoberfläche 11, 12 des
auszustanzenden Querelements 10 zu formen, hat im Wesentlichen
denselben Umfang wie das auszustanzende Querelement 10.
Dasselbe trifft auf eine Stanzoberfläche 41 des
Stützelements 40 zu. Wie bei dem Querelement 10,
ist es daher möglich, einen Basisabschnitt, einen relativ
schmalen Halsabschnitt und einen oberen Abschnitt bei dem Schneidelement 30 und
dem Stützelement 40 zu unterscheiden. In der folgenden
Beschreibung des Schneidelements 30 und des Stützelements 40 entspricht
eine vertikale Richtung der Richtung, in der sich aufeinander folgend
der Basisabschnitt, der Halsabschnitt und der obere Abschnitt befinden.
Eine Längsrichtung entspricht einer Richtung senkrecht
zu der Stanzoberfläche 31, 41. Eine Horizontalrichtung entspricht
einer Richtung senkrecht sowohl zur Längs- als auch zur
Vertikalrichtung.
-
Im
Folgenden wird ein Stanzverfahren für das an sich bekannte
Querelement 10 auf der Grundlage der 4 und 5 erläutert.
In 4 werden ein Stanzbereich einer Stanzvorrichtung 60 und blechförmiges
Grundmaterial 50 schematisch gezeigt, das in diesem Bereich
platziert wird. Die Stanzvorrichtung 60 umfasst sowohl
das Schneidelement 30 als auch das Stützelement 40,
wobei das Schneidelement 30 in einem Führungsraum 61 in
einer Führungsplatte 62 aufgenommen wird. Eine
wichtige Funktion der Führungsplatte besteht in der Führung des
Schneidelements 30 während einer Stanzbewegung.
Das Stützelement 40 ist in einer Linie mit dem Schneidelement 30 angeordnet
und wird in einem Aufnahmeraum 63 in einer Form 64 aufgenommen, die
die wichtige Funktion hat, sowohl das Stützelement 40 als
auch das Querelement 10 während einer Stanzbewegung
zu führen. Ein Innenumfang der Aufnahme 63 entspricht
im Wesentlichen dem Umfang des Schneidelements 30, des
Stützelements 40 und des Querelements 10.
Ursprünglich befindet sich das Grundmaterial 50 einerseits
zwischen dem Schneidelement 30 und der Führungsplatte 62 und
andererseits zwischen dem Stützelement 40 und
der Form 64. Ein Abschnitt des Grundmaterials 50 zwischen dem
Schneidelement 30 und dem Stützelement 40 ist dazu
bestimmt, das Querelement 10 zu bilden und wird im Folgenden
als Stanzabschnitt 51 bezeichnet. Ein anderer Abschnitt
des Grundmaterials 50, nämlich der Abschnitt,
der sich zwischen der Führungsplatte 62 und der
Form 64 befindet, wird hier im Folgenden als Restabschnitt 52 bezeichnet.
-
Während
einer Stanzbewegung werden einerseits das Schneidelement 30 und
das Stützelement 40 und andererseits die Führungsplatte 62 und die
Form 64 in Bezug aufeinander bewegt. Als eine Folge dieser
relativen Bewegung wird das Schneidelement 30 durch das
Grundmaterial 50 gedrückt, wobei das Querelement 10 geformt
wird, da der Stanzabschnitt 51 von dem Restabschnitt 52 gelöst
wird. Während der Stanzbewegung wird der Stanzabschnitt 51 weiter
durch das Stützelement 40 unterstützt.
-
In 5 ist
ein Längsschnitt des Stanzbereichs der Stanzvorrichtung 60 schematisch
dargestellt, wobei die verschiedenen Komponenten der Stanzvorrichtung 60 in
einer relativen Position dargestellt sind, die repräsentativ
für eine Phase des Stanzverfahrens ist, in der das Schneidelement 30 bereits
so weit in die Form 64 geschoben wurde, dass der Stanzabschnitt 51 vollständig
vom Restabschnitt 52 losgeschnitten wurde und sich in der
Form 64 befindet, während er zwischen dem Schneidelement 30 und
dem Stützelement 40 eingespannt ist. Nachdem der
Stanzabschnitt 51 von der Stanzvorrichtung 60 freigegeben
wurde, kann er später als Querelement 10 in einem
Schubband 6 verwendet werden, nachdem er weiterbearbeitet
wurde, wenn das gewünscht wird.
-
Gemäß einer
bevorzugten Wahlmöglichkeit, die im Rahmen der vorliegenden
Erfindung gegeben ist, ist das Schneidelement 30 unterteilt,
wobei das Schneidelement 30 zwei Schneidelement-Teile 30a, 30b umfasst. 6 ist
eine Vorderansicht dieses unterteilten Schneidelements 30 nach
der vorliegenden Erfindung, wobei die Schneidelement-Teile 30a, 30b einander
berühren. Die 7 und 8 sind perspektivische
Ansichten des unterteilten Schneidelements 30, wobei in 7 die
Schneidelement-Teile 30a, 30b voneinander entfernt
gezeigt werden. Der Klarheit halber sei gesagt, dass in den 7 und 8 ein
Vorsprung 32 des Schneidelements 30, der zur Herstellung
der Aussparung 22 in dem Querelement 10 dient,
nicht dargestellt ist. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass
es eine zweckmäßige Möglichkeit darstellt,
ein separates Element zur Ausbildung der Aussparung 22 in
dem Querelement 10 einzusetzen, wobei das Schneidelement 30 eine Aussparung
aufweist, die das Element aufnimmt, und wobei das Element in Bezug
auf die anderen Teile des Schneidelements 30 beweglich
angeordnet ist.
-
In
den 6–8 wird klar
gezeigt, dass ein erster Schneidelement-Teil 30a den oberen
Abschnitt 33, den Halsabschnitt 34 und einen Abschnitt 35a des
Basisabschnitts 35 des Schneidelements 30 umfasst.
Andererseits umfasst ein zweiter Schneidelement-Teil 30b ausschließlich
einen Abschnitt 35b des Basisabschnitts 35, wobei
dieser Abschnitt 35b der Hauptteil des Basisabschnitts 35 ist.
Der andere Abschnitt 35a des Basisabschnitts 35 ist
ausschließlich ein Teil des Basisabschnitts 35,
der mit dem Halsabschnitt 34 verbunden ist. Der Klarheit
halber und unter Berücksichtigung der Ausrichtung des unterteilten
Schneidelements 30 wie in 6 gezeigt,
wird der Abschnitt 35a des Basisabschnitts 35,
der mit dem Halsabschnitt 34 verbunden und Teil des ersten Schneidelement-Teils 30a ist,
als oberer Abschnitt 35a des Basisabschnitts 35 bezeichnet,
während der andere Abschnitt 35b des Basisabschnitts 35,
der der Hauptteil des Basisabschnitts 35 und Teil des zweiten Schneidelement-Teils 30b ist,
als unterer Abschnitt 35b des Basisabschnitts 35 bezeichnet.
-
Die
Anordnung der Schneidelement-Teile 30a, 30b wie
in den 6 und 8 gezeigt, ist eine Anordnung,
die zu der Anwendung des Schneidelements 30 während
eines Stanzverfahrens in Beziehung steht. Bei dieser Anordnung ist
es wichtig, dass die Schneidelement-Teile 30a, 30b sich
praktisch ohne Spiel an der Position einer imaginären Ebene 36 zur
Trennung der Schneidelement-Teile 30a, 30b exakt
berühren. Wäre dies nicht der Fall, erhielte man eine
Unregelmäßigkeit in dem Querelement 10,
die zu einem verfrühten Bruch des Querelements 10 führen
oder andere Probleme verursachen könnte, wenn das Querelement 10 in
einem Schubband 6 verwendet wird.
-
In
der Praxis entsteht trotz einer genauen Verbindung der Schneidelement-Teile
30a,
30b miteinander
eine kleine Kante an einer Stelle des Querelements
10,
die der Position der imaginären Ebene
36 zur Herstellung
einer Trennung zwischen den Schneidelement-Teilen
30a,
30b entspricht.
Die spezifische Unterteilung des Stanzelements
30, wie
in den
6–
8 gezeigt,
wird jedoch so gewählt, dass sie weder eine merkliche negative
Auswirkung auf die Festigkeit des Querelements
10 hat,
noch für ein benachbartes Querelement
10 in dem
Schubband
6 schädlich sein kann. Dies hängt
mit der Tatsache zusammen, dass die imaginäre Ebene
36,
die zur Trennung der zwei Schneidelement-Teile
30a,
30b dient,
sich ausschließlich in dem Basisabschnitt
35 des
Schneidelements
30 befindet. Es ist auf jeden Fall besser
für die Eigenschaften der Querelemente
10, die
mit Hilfe des Schneidelements
30 geformt werden, dass die
imaginäre Ebene
36 zur Trennung der Schneidelement-Teile
30a,
30b sich
ausschließlich in dem Basisabschnitt
35 befindet,
als wenn sie sich in dem Halsabschnitt befände, wie es
bei dem aus der
WO 2004/004942 bekannten
unterteilten Stützelement der Fall ist, oder in dem oberen
Abschnitt, wie es bei dem aus der
EP
1 132 648 bekannten unterteilten Schneidelement der Fall
ist.
-
In
dem gezeigten Beispiel ist die imaginäre Ebene 36 zur
Trennung der Schneidelement-Teile 30a, 30b U-förmig,
wobei ein Basisabschnitt 36a der U-förmigen Ebene
im Wesentlichen planar ist. Die Abmessungen in der Horizontalrichtung
des Halsabschnitts 34 des unterteilten Schneidelements 30 sind kleiner
als die Abmessungen in der Horizontalrichtung des oberen Abschnitts 35a des
Basisabschnitts 35, der mit dem Halsabschnitt 34 verbunden
ist. Die planaren Endabschnitte 36b der Füße 36c der
U-förmigen imaginären Trennebene 36 liegen
einander in Richtung auf den Halsabschnitt 34 gegenüber.
Als Folge davon ist es nicht möglich, die Schneidelement-Teile 30a, 30b durch
eine Bewegung senkrecht zu den Schneidflächen 37 des
zweiten Schneidelement-Teils 30b, die zum Ausschneiden
der Auflageflächen 17 der Querelemente 10 dienen
und die an einer Seite durch eine gewellte Oberfläche 38 mit
einer Seitenfläche 39 des Halsabschnitts 34 verbunden
sind, aneinander angrenzend zu platzieren. Ein Eingang eines Schlitzes 45,
der sich in dem zweiten Schneidelement-Teil 30b befindet
und der zur Aufnahme des Abschnitts 35a des ersten Schneidelement-Teils 30a dient,
was dem oberen Abschnitt 35a des Basisabschnitts 35 entspricht,
ist nicht groß genug, um den oberen Abschnitt 35a des
Basisabschnitts 35 bei einer Bewegung in diese Richtung
einzulassen. Daher ist es nur möglich, die Schneidelement-Teile 30a, 30b auf
die richtige Weise durch eine Bewegung senkrecht zu der Stanzoberfläche 31 des Schneidelements 30 aneinander
angrenzend zu platzieren. Als Folge der spezifischen Gestaltung
der Abschnitte 35a, 35b des Basisabschnitts 35,
die jeder Teil eines anderen Schneidelement-Teils 30a, 30b sind,
ist es nur möglich, die Schneidelement-Teile 30a, 30b wie
Puzzleteile zu verbinden. Ein wichtiger Vorteil davon ist, dass
die Schneidelement-Teile 30a, 30b ohne eine weitere
Handlung nicht auseinander genommen werden können. In einem
solchen Fall ist eine Bewegung entlang der gesamten Länge
der Schneidelement-Teile 30a, 30b erforderlich.
Aufgrund der Tatsache, dass die Schneidelement-Teile 30a, 30b in
der Lage sind, einander zu halten, kann das unterteilte Stanzelement 30 in
der Praxis hauptsächlich als ein einteiliges Stanzelement 30 behandelt
werden.
-
Wie
im Vorangehenden bereits erwähnt wurde, enden die Endabschnitte 36b der
Füße 36c der imaginären Oberfläche 36 zur
Trennung der Schneidelement-Teile 30a, 30b an
gewellten Oberflächen 38, die zwischen Seitenflächen 39 des
Halsabschnitts 34 und den Schnittflächen der Auflagefläche 37 des
Basisabschnitts 35 verlaufen. Dies ist vorteilhaft im Hinblick
auf die Tatsache, dass es nicht schaden kann, eine kleine Kante
an einer entsprechenden Stelle des Querelements 10 zu haben,
insbesondere wenn diese Stelle sich an einem Übergang eines konvexen
Abschnitts der gewellten Oberfläche 38 zu einem
konkaven Abschnitt befindet. In dem gezeigten Beispiel ist dies
der Fall. Im Allgemeinen ist es in diesem Fall außerdem
vorteilhaft, wenn die Endabschnitte 36b der Füße 36c der
imaginären Trennebene 36 an den gewellten Oberflächen 38 auf
im Wesentlichen senkrechte Weise enden, und als Folge davon wird
ein Brechen der Schneidelement-Teile 30a, 30b verhindert.
-
9 ist
eine Seitenansicht des unterteilten Schneidelements 30.
In dieser Figur wird eine mögliche relative Positionierung
der Schneidelement-Teile 30a, 30b zum Zweck eines
Stanzverfahrens gezeigt. Davon abgesehen haben in dem gezeigten
Beispiel die Schneidelement-Teile 30a, 30b dieselbe
Länge; dies ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung
nicht erforderlich.
-
Insbesondere
sind in einer Längsrichtung die Schneidelement-Teile 30a, 30b in
Bezug aufeinander auf etwas verschobene Weise angeordnet, wobei eine
Stanzoberfläche 31a des ersten Schneidelement-Teils 30a etwas
weiter hervorsteht als eine Stanzoberfläche 31b des
zweiten Schneidelement-Teils 30b. Auf diese Weise wird
erreicht, dass in dem Querelement 10 zumindest ein Teil
des oberen Abschnitts 16 und des Halsabschnitts 15 sowie
ein Abschnitt des Basisabschnitts 14 in Bezug auf den Hauptteil
des Basisab schnitts 14 etwas versenkt angeordnet sind.
So ist sichergestellt, dass die Querelemente 10 des Schubbands 6 miteinander
durch die Basisabschnitte 14 in Verbindung stehen, und
ein Brechen der Querelemente 10 als eine Folge von Ermüdungsphänomenen
wird verhindert.
-
Im
Folgenden wird der Vollständigkeit halber eine Anzahl allgemeiner
Vorteile der Verwendung eines unterteilten Stanzelements beschrieben,
wie beispielsweise des unterteilten Schneidelements 30 nach
der vorliegenden Erfindung.
-
Ein
erster Vorteil steht in Beziehung zu der oben beschriebenen Tatsache,
dass die Stanzoberflächen 31a, 31b der
Schneidelement-Teile 30a, 30b sich auf einem unterschiedlichen
Niveau befinden können, und dass der Unterschied der Niveaus
nach Wunsch festgelegt werden kann. Eine Änderung des Niveauunterschieds
ist wünschenswert, wenn ein anders geformtes Querelement 10 hergestellt
werden soll, und/oder wenn das Grundmaterial 50 in einer anderen
Form und/oder mit anderen Abmessungen verwendet wird. In einem solchen
Fall kann die relative Position der Schneidelement-Teile 30a, 30b auf einfache
Weise angepasst werden, zum Beispiel durch die Verwendung einer
geeigneten Füllplatte, die in diesem Fall angrenzend an
die Rückseiten der Schneidelement-Teile 30a, 30b platziert
wird.
-
In
der Praxis ist es von großem Wert, dass die Anordnung der
Schneidelement-Teile 30a, 30b auf äußerst
einfache Weise vorgenommen werden kann, da diese Anordnung oft experimentell
an die gewünschte Form des Querelements 10 angepasst wird.
-
Ein
zweiter Vorteil der Verwendung des unterteilten Schneidelements 30 ist,
dass die Schneidelement-Teile 30a, 30b unabhängig
voneinander an Anforderungen angepasst werden können, die
diejenigen Teile des Querelements 10 betreffen, denen die
Schneidelement-Teile 30a, 30b entsprechen. Auf diese
Weise kann eine hohe Genauigkeit erreicht werden.
-
Ein
dritter Vorteil der Verwendung des unterteilten Schneidelements 30 ist,
dass die Schneidelement-Teile 30a, 30b während
des Stanzverfahrens unterschiedlich belastet werden können.
Bei der Verwendung eines ungeteilten Schneidelements 30 ist der
obere Abschnitt 33 oft so groß, dass der obere Abschnitt 16 des
Querelements 10 ist als nötig wäre, um
die Last aufzunehmen, die auf das Querelement 10 beim Betrieb
des Schubbands 6 einwirkt. Die Ursache hierfür
ist, dass beim Stanzen mit einem ungeteilten Schneidelement 30 eine
ausgeglichene Kraftverteilung der auf das Schneidelement 30 an
der Position des Basisabschnitts 35 und an der Position
des oberen Abschnitts 33 einwirkenden Kräfte erreicht werden
muss, um einen Bruch des Schneidelements 30 zu vermeiden.
Durch die Verwendung eines unterteilten Schneidelements 30 kann
der obere Abschnitt 33 kleiner ausfallen, und als Folge
davon wird beim abschließenden Querelement 10 Gewicht
eingespart.
-
Ein
vierter Vorteil der Verwendung des unterteilten Schneidelements 30 ist
es, dass das Schneidelement 30 während des Stanzverfahrens
keiner merklichen Drehmomentbelastung ausgesetzt ist, und dass weder
eine Neigung zum Kippen noch mögliche tatsächliche
Kippbewegungen der Schneidelement-Teile 30a, 30b auftreten.
Daher ist es nicht erforderlich, bei der Auslegung der Schneidelement-Teile 30a, 30b,
eine erwartete Neigung zum Kippen und ein mögliches tatsächliches
Kippen zu berücksichtigen, was sich vorteilhaft auf die
Genauigkeit auswirkt, mit der die Querelemente 10 geformt werden.
-
Ein
fünfter Vorteil der Verwendung des geteilten Schneidelements
besteht darin, dass ein solches Schneidelement 30 relativ
einfach hergestellt werden kann. Alle Oberflächen des Schneidelements 30 sind leicht
zu erreichen, zu bearbeiten und/oder mit Beschichtungen zu versehen.
-
Für
einen Fachmann ist deutlich, dass der Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung nicht auf die oben erörterten Beispiele beschränkt
ist, sondern dass verschiedene Ergänzungen und Abwandlungen möglich
sind, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie
er in den angefügten Patentansprüchen definiert
ist.
-
Im
Vorangehenden wurde ein unterteiltes Schneidelement 30 beschrieben.
Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass das Stützelement 40 unterteilt
ist. Es ist ferner nicht wesentlich, dass das Schneidelement 30 dafür
eingerichtet ist, die Aussparung 22 in den auszustanzenden
Querelementen 10 auszubilden. Das Schneidelement 30 könnte
selbst mit einer Aussparung versehen sein und aufgrund dessen dazu
verwendet werden, den Vorsprung 21 auf den auszustanzenden
Querelementen 10 auszubilden.
-
Die
vorliegende Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
In einem Stanzelement 30, das für die Verwendung
einem Stanzverfahrens vorgesehen ist, in dem Querelemente 10 zur
Verwendung in einem Schubband 6 für ein stufenlos
veränderbares Getriebe 1 aus Grundmaterial 50 ausgestanzt
werden, können im Wesentlichen drei Abschnitte unterschieden
werden, d. h. ein relativ breiter Basisabschnitt 35, ein
oberer Abschnitt 33 und ein relativ schmaler Halsabschnitt 34,
der den Basisabschnitt 35 mit dem oberen Abschnitt 33 verbindet.
Das Stanzelement 30 ist unterteilt und umfasst zwei Stanzelement-Teile 30a, 30b,
wobei eines 30b der Stanzelement-Teile 30a, 30b ausschließlich
einen Abschnitt 35b des Basisabschnitts 35 umfasst,
und wobei eine imaginäre Oberfläche 36 zur
Herstellung einer Trennung zwischen den Stanzelement-Teilen 30a, 30b sich
ausschließlich in dem Basisabschnitt 35 befindet.
Es ist möglich, dass die Stanzelement-Teile 30a, 30b so
geformt sind, dass sie ineinandergreifen, wenn sie aneinander angrenzend
platziert werden, um das Stanzelement 30 zu bilden, wobei
die Stanzelement-Teile 30a, 30b in Bezug auf einander
in zumindest einer Richtung festlegbar sind.
-
Zusammenfassung
-
In
einem Stanzelement (30), das für die Verwendung
einem Stanzverfahrens vorgesehen ist, in dem Querelemente zur Verwendung
in einem Schubband für ein stufenlos veränderbares
Getriebe aus Grundmaterial ausgestanzt werden, können im
Wesentlichen drei Abschnitte unterschieden werden, d. h. ein relativ
breiter Basisabschnitt (35), ein oberer Abschnitt (33)
und ein relativ schmaler Halsabschnitt (34), der den Basisabschnitt
(35) mit dem oberen Abschnitt (33) verbindet.
Das Stanzelement (30) ist unterteilt und umfasst zwei Stanzelement-Teile
(30a, 30b), wobei eines (30b) der Stanzelement-Teile
(30a, 30b) ausschließlich einen Abschnitt
(35b) des Basisabschnitts (35) umfasst, und wobei
eine imaginäre Oberfläche (36) zur Herstellung
einer Trennung zwischen den Stanzelement-Teilen (30a, 30b)
sich ausschließlich in dem Basisabschnitt (35)
befindet. Es ist möglich, dass die Stanzelement-Teile (30a, 30b)
so geformt sind, dass sie ineinandergreifen, wenn sie aneinander
angrenzend platziert werden, um das Stanzelement (30) zu
bilden, wobei die Stanzelement-Teile (30a, 30b)
in Bezug auf einander in zumindest einer Richtung festlegbar sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2004/004942 [0009, 0012, 0012, 0043]
- - EP 1132648 [0011, 0043]