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Die vorliegende Erfindung betrifft eine pressgeformte Lasche für eine Zahnkette mit einer in eine Gabelform gestanzten Seite zum Eingriff mit einem Zahnrad.
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Bei einer herkömmlichen Zahnkette, die in weitem Umfang zum Antreiben von Zusatzgeräten eines Motors oder dergleichen verwendet wird, ist, wie in 5 gezeigt, eine Vielzahl von Laschen P, deren eine Seite mit einem Zahnrad in Eingriff ist und die in eine Gabelform gestanzt sind, aufeinander angeordnet. In diesem Zustand sind die Laschen P mittels Kettenstiften Q in endloser Weise miteinander verbunden.
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Die Laschen P, die eine Zahnkette C bilden, sind derart aufgebaut, dass eine mit einem nicht gezeigten Zahnrad eingreifende Seite, außer bei den an gegenüberliegenden Außenseiten der Zahnkette C angeordneten Führungslaschen G, in eine Gabelform ausgebildet ist. Beim Eingriff mit dem Zahnrad bilden zwei Flächen R1 an entgegengesetzten äußeren Seiten des Gabelabschnitts im Falle eines Eingriffs an einer äußeren Schenkelseite eine mit dem Zahnrad in Eingriff befindliche Fläche, wohingegen beim Eingriff mit dem Zahnrad im Falle eines Eingriffs an einer inneren Schenkelseite zwei Flächen R2 an gegenüberliegenden inneren Seiten des Gabelabschnitts eine mit dem Zahnrad in Eingriff befindliche Fläche bilden.
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D. h., beispielsweise in dem in 6 gezeigten Fall des Eingriffs an einer äußeren Schenkelseite ist eine Schenkelseite B der Lasche P gegenüberliegend zu einem äußersten Ende eines Zahns M des Zahnrads S angeordnet, wobei ein geringer Zwischenraum zwischen der Lasche P und dem Zahnrad S verbleibt, und Flächen R1 an in Längsrichtung der Lasche P entgegengesetzten äußeren Seiten gelangen mit Eingriffsflächen t von Zähnen M‘, M‘‘ an entgegengesetzten, an den Zahn M angrenzenden Seiten in Kontakt, um die Kraftübertragung zwischen dem Zahnrad S und der durch eine Anzahl von Laschen P gebildeten Zahnkette zu liefern.
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Da bei der Lasche für die Zahnkette die mit dem Zahnrad in Eingriff befindliche Seite, wie oben erwähnt, in eine Gabelform ausgebildet ist, führt dies zu einer Konzentration der Belastung an der Schenkelseite der Lasche, wenn die Kette mit einer Spannung beaufschlagt ist.
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Da eine Lasche für eine Zahnkette im allgemeinen durch Pressstanzen eines Rohmaterials aus Stahlblech geformt wird, liegen herkömmlicherweise eine glatte Scherfläche F und eine rauhe Rissfläche R der Oberfläche, wie in 7 gezeigt, in gemischter Form am Ende der gestanzten Lasche P vor, wobei die Rissfläche R manchmal 50 % oder auch mehr der Laschendicke T einnimmt.
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Dabei stieß man dahingehend auf ein Problem, dass insbesondere an einer Stelle wie bspw. eine Schenkelseite der Lasche, wo sich die Belastung konzentriert, die rauhe, wie oben beschriebene Rissfläche einen Startpunkt für einen ermüdungsbedingten Ausfall bildet, wodurch die Dauerfestigkeit der Zahnkette verringert ist.
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Andererseits ist im Rahmen einer herkömmlichen Stanztechnik ein Feinstanzen als eine Stanztechnik bekannt geworden, die keine Rissfläche erzeugt, welche eine rauhe Oberfläche bildet. Dies schließt das folgende Problem ein: Beim Feinstanzen ist die Stanzgeschwindigkeit so niedrig — etwa 1/5 bis 1/10 –, dass die Arbeitseffizienz im Vergleich mit dem normalen Pressstanzen gering ist. Da ein Druckmindestwert für das Rohmaterial erforderlich ist, ist des weiteren ein gestapelter Einsatz schlecht möglich, wodurch die Herstellungskosten der Zahnkette erhöht werden.
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Des Weiteren ist aus der
DE 689 18 842 T2 eine pressgeformte Lasche für eine Zahnkette mit einer in eine Gabelform gestanzten Seite zum Eingriff mit einem Zahnrad bekannt. Die Lasche ist zum Ausbilden glatter Stiftlöcher durch Feinstanzen hergestellt. Des Weiteren weist die aus diesem Dokument bekannte Endfläche vermutlich entlang zumindest 70% der Dicke der Lasche eine Scherfläche auf.
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Aus der
DE 81 04 803 U1 ist des Weiteren ein Winkel für einen Zimmermann bekannt. Dieser Winkel besteht aus einem Metallblatt und an das Metallblatt angrenzenden Beilagen. Diese Komponenten sind durch Feinstanzen ausgebildet, wobei laut der Lehre dieser Druckschrift ein Nachbearbeiten der einzelnen Komponenten nicht erforderlich ist.
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Des Weiteren sind aus der
US 1 580 910 A eine Kette sowie eine Herstellung einer solchen Kette bekannt. Die Laschen werden im Wege eines mehrstufigen Stanzens aus einem Rohmaterial ausgestanzt. Zunächst werden Führungslöcher
26 und danach Stiftdurchgänge
27 ausgebildet, wobei die Ränder der Stiftdurchgänge
27 umgelegt werden. Anschließend werden die Laschen
33 ausgestanzt, wobei die Kontur
34 in ihrer Gesamtheit, d.h. in einem Schritt erzeugt wird.
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Aus der
US 1 127 072 A ist des Weiteren eine Herstellung von Laschen für eine Zahnkette bekannt. Diese Druckschrift thematisiert ein bereichsweises Härten der Lasche, welches nur an den belasteten Bereichen erfolgen soll. Die Laschen werden durch einen mehrstufigen Stanzvorgang erzeugt, wobei in einem ersten Schritt Stiftlöcher gestanzt und anschließend die Laschen als Ganzes aus dem Rohmaterial ausgestanzt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lasche für eine Zahnkette mit hoher Dauerfestigkeit bereitzustellen, wodurch die Festigkeit und Zuverlässigkeit der Zahnkette gesteigert ist, wobei eine Herstellung mit geringen Kosten ermöglicht ist.
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Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist durch eine Lasche für eine Zahnkette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die Lasche derart ausgestaltet, dass die gabelförmige Seite eine gebogene Endfläche einer Schenkelseite aufweist, die durch Stanzen eines Durchgangs zum Ausbilden der gebogenen Endfläche vor dem Stanzen einer Kontur der Lasche an den anderen Abschnitten als der Endfläche aus einem Rohmaterial gestanzt ist und wobei die Endfläche entlang zumindest 70% der Dicke der Lasche eine glatte Scherfläche aufweist.
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Während des Betriebs der Zahnkette wird die Belastung durch die auf die Kette ausgeübte Spannung an den Schenkelseiten der die Kette bildenden Laschen konzentriert. Da das Ende einer Schenkelseite mit einer Rissfläche von 50 % oder mehr der Laschendicke gebildet wird, wenn die Laschen durch Stanzen eines Rohmaterials hergestellt werden, entstehen deshalb feine Risse auf der rauhen Rissfläche, wenn die Belastung konzentriert ist, was möglicherweise zu einem ermüdungsbedingten Ausfall führt.
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Folglich ist das Ende einer Schenkelseite der Lasche bei der vorliegenden Erfindung in eine glatte Oberfläche fertig bearbeitet, die in einem Bereich von 70 % oder mehr der Dicke der Lasche nicht als Rissfläche vorliegt, wodurch die feinen Risse auf der Oberfläche, die den ermüdungsbedingten Ausfall vorantreiben, reduziert werden, um den ermüdungsbedingten Ausfall der Lasche zu vermeiden.
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Andererseits sind beim Stanzen die gestanzte Oberfläche eines aus einem Rohmaterial gestanzten Abschnitts und die gestanzte Oberfläche eines verbliebenen Abschnitts derart beschaffen, dass die zuletzt genannte gestanzte Oberfläche ein geringeres Verhältnis von Rissfläche zu Plattendicke aufweist als die zuerst genannte gestanzte Oberfläche, so dass ein Abschnitt von mind. 70 % der Plattendicke eine glatte Scherfläche ist.
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Wenn der das Ende einer Schenkelseite der Lasche bildende Abschnitt durch ein Stanzen vor dem Stanzen der Lasche aus dem Rohmaterial gebildet wird, ist folglich ein Abschnitt von 70% oder mehr der Laschendicke des Endes einer Schenkelseite eine glatte Scherfläche, wodurch die Festigkeit der Lasche hinsichtlich eines ermüdungsbedingten Ausfalls erhöht ist.
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Merke, dass der Grund, warum 70 % oder mehr der Laschendicke als Scherfläche vorzuliegen hat, sich daraus ergibt, dass damit eine praxisorientierte Festigkeit der Lasche erhalten ist. Nur das Stanzen ermöglicht deren Realisierung.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lasche für eine Zahnkette,
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2 in einer geschnittenen Darstellung, teilweise und vergrößert, die Lasche aus 1 in Pfeilrichtung an einer Stelle entlang der Linie A-A aus 1,
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3 in einer schematischen Darstellung die Herstellungsschritte der Lasche für die Zahnkette gemäß der vorliegenden Erfindung,
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4 in einer schematischen Darstellung den Zustand von gestanzten Oberflächen von einem aus einem Rohmaterial gestanzten Abschnitt und einem verbliebenen Abschnitt,
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5 in einer perspektivischen Darstellung, fragmentarisch, die äußere Erscheinung einer früher verwendeten, allgemeinen Zahnkette,
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6 in einer schematischen Seitenansicht den Eingriffszustand zwischen einer Lasche und einem Zahnrad und
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7 in einer geschnittenen Darstellung, teilweise und vergrößert, den fertig bearbeiteten Zustand eines Endes einer Schenkelseite einer Lasche bei einer herkömmlichen Zahnkette.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lasche 1 für eine Zahnkette gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Lasche 1 ist mit einem Paar von Stiftlöchern 2 ausgebildet, in die nicht gezeigte Kettenstifte eingesetzt werden. Bei einer Ausgestaltung als Zahnkette ist eine mit einem Zahnrad eingreifende Seite in Gabelform ausgebildet, um äußere Eingriffsflächen 3 und innere Eingriffsflächen 4 zu umfassen, die im Winkel zueinander angeordnet sind.
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Wie später beschrieben, wird die Lasche 1 durch Stanzen eines Rohmaterials aus Stahlblech gebildet, wobei ein Ende 5 einer Schenkelseite, bei dem die inneren Eingriffsflächen 4 der gegenüberliegenden Seiten in kreisförmiger Weise kontinuierlich ausgebildet sind, mehr als andere Abschnitte eines Umfangsrands der Lasche 1 besonders glatt fertig bearbeitet ist.
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2 ist eine vergrößerte geschnittene Teildarstellung, wie sie in Pfeilrichtung von einer Position entlang der Linie A-A von 1 aus gesehen ist, die den Zustand der Oberfläche des Endes 5 einer Schenkelseite zeigt. Eine Rissfläche R, die beim Stanzen der Lasche 1 erzeugt wird, beträgt weniger als 30 % in bezug auf die Dicke T der Lasche 1, und der verbliebene Abschnitt von 70 % oder mehr ist eine Scherfläche F, deren Oberfläche glatt ist.
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3 ist eine schematische Darstellung der Herstellungsschritte der Lasche 1, wobei das Ende 5 einer Schenkelseite, wie oben beschrieben, durch Stanzen fertig bearbeitet wird. Ein Rohmaterial B eines flächigen Stahlblechs, welches einen Rohling für die Lasche 1 bildet, wird an Bearbeitungspositionen (a), (b), (c) einem Stanzvorgang unterworfen, während es sich sukzessiv in der in 3 dargestellten Pfeilrichtung bewegt.
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D. h., dass der Stanzvorgang zunächst an der Position (a) durchgeführt wird, um eine gebogene Kontur des Endes 5 einer Schenkelseite der Lasche 1 in dem Rohmaterial B auszubilden, so dass ein Durchgang h durch das Rohmaterial B gestanzt ist. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Material für die Lasche 1 in zwei Reihen innerhalb der Breite des flächigen Rohmaterials B angeordnet ist, ist der Durchgang h halbmondförmig ausgebildet, wobei die dem Ende 5 einer Schenkelseite gegenüberliegende Seite als gerader Linienabschnitt 5 A ausgebildet ist, um den Abstand zwischen zwei Reihen an Laschen 1 geringer zu machen, wodurch der Abfallanteil des Rohmaterials B reduziert wird. Vorzugsweise ist der Durchgang h derart ausgeformt, dass die Reihen von zwei Laschen 1 innerhalb des Bereichs, der eine ausreichende Festigkeit eines Gegenstands für ein Stanzen gewährleistet, so eng wie möglich angeordnet werden können.
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Nachdem der Stanzvorgang des Durchgangs h an der Position (a) beendet worden ist, wird das Rohmaterial B in der Pfeilrichtung zu einer Position (b) geführt, wo Stiftlöcher 2 gestanzt werden. Nachdem der Stanzvorgang an der Position (b) beendet worden ist, wird das Rohmaterial B dann weiter in der Pfeilrichtung bewegt, um eine Position (c) zu erreichen, wo eine Kontur der Lasche 1 an anderen Abschnitten als das Ende 5 einer Schenkelseite, das bereits gestanzt ist, gestanzt wird, so dass die fertiggestellte Lasche 1 von dem Rohmaterial B getrennt wird.
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Die jeweiligen Stanzvorgänge an den Positionen (a), (b) und (c) werden simultan und synchron ausgeführt, während das Rohmaterial B angehalten ist, so dass die Laschen 1 paarweise bei einer jeden Schritt des Rohmaterials B steuernden Zufuhr hergestellt werden.
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Wenn die Lasche 1 durch das wie oben beschriebene, in 3 gezeigte Verfahren hergestellt wird, wird das oben beschriebene und in 2 gezeigte glatte Scherflächengewebe F im Bereich von 70 % oder mehr der Laschendicke an dem Ende 5 einer Schenkelseite ausgebildet. Beim in 4 gezeigten allgemeinen Stanzen sind im Vergleich mit einem Abschnitt W, der gestanzt und von der Seite des Rohmaterials B separiert ist, die gestanzte Oberfläche des herausgestanzten Abschnitts W und die gestanzte Oberfläche des verbliebenen Abschnitts B derart beschaffen, dass der letztere ein geringeres Verhältnis der Rissfläche R zu der Plattendicke aufweist als die gestanzte Oberfläche des vorherigen, wobei das Phänomen ausgenutzt wird, dass ein Abschnitt von 70 % oder mehr der Laschendicke eine glatte Scherfläche F ist.
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Da bei dem in 3 gezeigten Herstellungsverfahren auch eine innere Oberfläche des Stiftlochs 2 mit einem 70 % oder mehr der Laschendicke umfassenden Abschnitt ausgebildet wird, der in eine glatte Scherfläche fertig bearbeitet ist, sei bemerkt, dass wenn die Laschen 1 mittels der Kettenstifte miteinander verbunden werden, um eine Zahnkette zu bilden, es möglich ist, die erforderliche Genauigkeit zu sichern.
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Obwohl bei dem in 3 gezeigten Herstellungsverfahren der Lasche 1 die gesamte Lasche 1 an der Position (c) aus dem Rohmaterial B gestanzt wird, nachdem der Durchgang h zum Bilden des Endes 5 einer Schenkelseite an der Position (a) aus dem Rohmaterial B gestanzt worden ist, sei weiter bemerkt, dass der Durchgang h und die gesamte Kontur der Lasche 1 unter Verwendung eines Stanzwerkzeugs wie bspw. ein Stufenstempel an einer einzigen Position gestanzt werden können.
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Obwohl bei dem oben genannten Ausführungsbeispiel das Ende 5 einer Schenkelseite der Lasche 1 durch Ausführen des Stanzens gemäß dem in 3 gezeigten Verfahren mit der glatten Scherfläche in dem Abschnitt von 70 % oder mehr der Laschendicke versehen worden ist, sei weiter bemerkt, dass ein Schneiden oder Schleifen an lediglich dem Ende 5 einer Schenkelseite angewendet werden kann, um es glatt fertig zu bearbeiten, nachdem die äußere Kontur der Lasche 1 gestanzt worden ist.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, das Ende 5 einer Schenkelseite der Lasche 1 der Zahnkette in eine glatte Oberfläche fertig bearbeitet ist, die in einem Bereich von mindestens 70 % der Dicke der Lasche 1 nicht als Rissfläche vorliegt, treten die feinen Oberflächenrisse, die einen ermüdungsbedingten Ausfall vorantreiben, in geringerem Maße an dem Ende 5 einer Schenkelseite auf, und der ermüdungsbedingte Ausfall der Lasche 1 kann vermieden werden, wodurch die Haltbarkeit der Zahnkette bzw. geräuscharmen Kette gesteigert werden kann.
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Da die Dauerfestigkeit der Lasche 1 lediglich durch ein fertig Bearbeiten von ausschließlich dem Ende 5 einer Schenkelseite der Lasche 1, an welchem die Belastung beim Betrieb der Zahnkette konzentriert ist, in eine glattere Oberfläche als die Oberflächen anderer Abschnitte gesteigert werden kann, ist des weiteren die gestapelte Verwendung des Laschenmaterials begünstigt, kann die Produktionseffizienz gesteigert werden und können die Herstellungskosten verringert werden, wenn man einen Vergleich mit der durch diejenigen Laschen 1 gebildeten Zahnkette zieht, die wie bei dem konventionellen Feinstanzen durch ein Verfahren hergestellt werden, welches keine Rissfläche erzeugt.
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Wenn das Ende 5 einer Schenkelseite der Lasche 1 durch ein Stanzen vor dem Stanzen der Lasche 1 aus dem Rohmaterial B gebildet wird, ist des Weiteren speziell der Schritt des separaten fertig Bearbeitens des Endes 5 einer Schenkelseite nach dem Stanzen nicht erforderlich. Dadurch wird die Produktionseffizienz der Zahnkette weiter gesteigert und werden die Herstellungskosten weiter gesenkt.
