DE2903439A1

DE2903439A1 - Verfahren zur bildung gewoelbter treibriemenauflageflaechen an in einer geschlossenen reihe auf dem treibriemen anzuordnenden querelementen

Info

Publication number: DE2903439A1
Application number: DE19792903439
Authority: DE
Inventors: Rudolf Johannes Gerardes Hoorn; Alexandre Horowitz; Jozef Wilhelmus Mari Kummeling
Original assignee: Volvo Car BV
Current assignee: Bosch Transmission Technology BV
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1979-01-30
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2903439C2; US4281483A; NL168742B; JPS6028630B2; FR2416091B1; GB2013116A; IT1113291B; NL168742C; SE7900747L; IT7947824A0; FR2416091A1; SE444052B; GB2013116B; JPS54119193A; NL7801101A

Description

290343S

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Telegramme patcmus münchen

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Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang

zugelassen beim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandataire agree aupres Γ Office Europeen des Brevets

Verfahren zur Bildung gewölbter Treibriemenauflageflächen an in einer geschlossenen Reihe auf dem Treibriemen anzuordnenden Querelementen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung gewölbter Treibriemenauflageflächen an in einer geschlossenen Reihe auf den Treibriemen anzuordnenden Querelementen, sowie in dieser Weise erhaltene Treibriemenquerelemente und damit versehene Treibriemen»

Querelemente der genannten Art sind aus der DT-OS 2 643 528 bekannt, und ferner ist es allgemein bekannt, den Laufflächen von Riemenscheiben eine Krümmung senkrecht zur Laufrichtung des Treibriemens zu geben.

Die Erfindung bezweckt die Erzeugung einer Wölbung von für die Tragflächen von Querelementen der genannten Art besonders geeigneten Gestalt sowie die Herstellung einer solchen Wölbung auf einfachste Weise.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1»

Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind vor allem eine Herabsetzung der Materialbeanspnichung des Treibriemens und dadurch Verbesserung des Nutzeffektes, insbesondere bei Aiwendung in Kegelscheiben-Umschlingungsgetrieben, sowie eine längere Lebens-

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dauer des Treibriemens. Letztgenanntes Ergebnis kann weiter gesteigert werden durch mit der Erfindung erzieltes stellenweises Freibleiben keilförmiger Spalten zwischen dem Treibriemen und der Tragoberfläche auf den Querelementen, wodurch Schmiermittel (Öl) zugeführt werden kann.

Aufgrund des geringen Energieverlustes in der Treibriemenübertragung behält der Riemen im Betrieb eine niedrige Temperatur.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiter dadurch aus, daß die erwünschte Wölbung mit einer sehr großen Genauigkeit erhalten wird, sowie dadurch, daß eine billige Herstellung der Querelemente in ihrer ersten Herstellungsstufe z.B. durch Stanzen aus Metallblechen, möglich bleibt, indem die erforderliche Nachbearbeitung einfach gehalten wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sowie eines zu dessen Durchführung besonders geeigneten Scheuerbandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Querelemente und einer Bearbeitungsvorrichtung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 durch drei Querelemente in Längsrichtung eines hier mit eingezeichneten Treibriemens;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des größeren Teils zweier dieser Querelemente;

Fig. 3 eine Teilansicht eines Querelementes in kleinerem Maßstab mit aufgelegtem Treibriemen;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Querelement, wobei die Abmessungen den tatsächlichen Abmessungen näher kommen als bei Fig. 1;

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Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 6 eine Teildraufsicht auf ein in der Vorrichtung nach Fig.5 angewendetes Bearbeitungsband.

Mach Fig. 1 und 3 tragen die Querelemente ih Form von metallenen Plättchen 1, 2 einen in zwei parallele Treibriemenpakete 3 aufgeteilten Treibriemen auf ihren erfindungsgemäß bearbeiteten, gekrümmten Oberflächen 4«, Die aneinander liegenden Querele— mente I₅ 2 setzen sich über die ganze Länge des in sich geschlossenen endlosen Treibriemens in einer geschlossenen Reihe fort. Je auf einer Seite von einer Symmetrie-Mittellinie der Querelemente oder Plättchen 1, 2 sind Treibriemenauflageflächen 4 angeordnet, v/elche je ein in Einschnitte 6 der Querelemente eingelegtes Treibriemenpaket 3 tragen.

Eine derartige Anordnung wird insbesondere als Keilriemen in Kegelscheiben—Umschlingungsgetrieben angewendet» Die abgeschrägten Seiten 7 der Plättchen kommen dabei in Anlage an den Oberflächen von Laufscheiben des Getriebes. Um ein Abwälzen der Plättchen aneinander in den gekrümmten Teilen der Treibriemenbahn zu ermöglichen, ist der Querschnitt der Plättchen auf einer Seite konisch aufwärts und " abwärts ab einer in der Nähe der Neutrallinie des Treibriemens liegenden Linie«, Die Umkehrung der Abschrägung oder Wölbung der linken Seite des Plättchens nach Fig. 2 kann ungefähr auf der Höhe der gestrichelten Linie 10 liegen.

Weiter zeigen die Figuren, daß jedes einzelne Querelement 1,2 in der Mitte in Höhe der Einschnitte 6 auf der einen Seite mit einem Nocken 8 und auf der anderen Seite mit einer Vertiefung versehen ist, welche ineinander eingreifende Kupplungsteile bilden, die insbesondere eine seitwärtige Verschiebung der Querelemente verhindern. Dünne Metal!plättchen, welche vorzugsweise als Querelemente benutzt werden, haben nämlich die Neigung, im Betrieb um eine Achse senkrecht zur Treibriemenoberfläche zu

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verschwenken. Dadurch können Betriebsstörungen auftreten. Diese Verschwenkung hat aber eine gewisse seitliche Verschiebung der Plättchen zueinander zur Voraussetzung, und wenn man einer solchen Verschiebung vorbeugt, wird dadurch die genannte Ver-. Schwenkung verhindert.

In der Praxis sind die Plättchen 1 und 2 so dünn, daß der Nocken 1 durch eine durch Eindrücken der Vertiefung 9 an der einen Seite des Plättchens an der anderen Seite entstehende Ausstülpung 8 gebildet werden kann.

Man sieht aus Fig. 2, daß jede Auflagefläche 4 im Bereich a eine in der Laufrichtung des Treibriemens 3 verlaufende Wölbung und im Bereich b eine in der Richtung senkrecht dazu verlaufende Wölbung aufweist.

Die Wölbung in Richtung b ist vergleichbar mit der bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnten normalen Wölbung, die für Riemenscheiben im allgemeinen bekannt ist. Die Auflagefläche weist jedoch ferner eine gleichmäßige Krümmung in zur Richtung b senkrechter Richtung a auf.

Für die Krümmung in Richtung a wird nun zur Erzielung des Erfindungszwecks vorzugsweise ein Krümmungsradius R₂ (Fig. 4) angewendet, der kleiner ist als der kleinste Krümmungsradius R^ (Fig. 4), den der Treibriemen im Betrieb zwischen den konischen Laufscheiben annimmt. Dies bedeutet, daß das Band 3 im Betrieb an den Rändern, die in Fig. 2 für das Querelement 1 mit 11 und 12 angedeutet sind, fast nicht auf der Auflagefläche 4 anliegt. Während der größere Teil der Auflagefläche 4 tragend bleibt, bleiben an den Rändern kleine keilförmige Spalte, wie sie in Fig. 1 bei 13 angedeutet sind. Durch das hier herrschende Spiel kann Öl in die Spalte 13 eintreten. Ferner wird durch diese Formgebung auch eine große Sicherheit dafür erreicht, daß hinderliche Reste einer Verformung, die beim Ausstanzen der Plättchen an dieser Stelle entstehen kann, völlig entfernt sind und keinen Einfluß auf den Treibriemen mehr haben können.

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Für einen Treibriemen mit einem im Betrieb kleinsten Laufradius von z.B. 36 mm wird man für die Wölbung in Richtung a mit Vorteil einen Krümmungsradius von etwa 25 mm wählen. Allgemein wird man einen Krümmungsradius wählen, der ungefähr 2/3 des kleinsten Laufradius beträgt, der in der Praxis für den Treibriemen vorgeschrieben ist.

Es ist von großer Bedeutung, daß ein Verfahren gefunden worden ist, um die beiden genannten Wölbungen i-n den zueinander senkrechten Richtungen a und b gleichzeitig auf einfache Weise zu schaffen und zwar für eine große Anzahl Querelemente zur gleichen Zeit. Dies wird anhand der Fig. 5 und 6 erläutert»

Nachdem die Querelemente 1, 2 ausgestanzt worden sind, werden sie auf einem in sich geschlossenen Scheuerband angeordnet, das an der innenliegenden Seite mit Scheuermaterial versehen und in Fig. 5 mit einer gestrichelten Linie 14 angedeutet ist. Das Scheuerband 14 wird auf dieselbe Weise wie bei den bereits genannten Treibriemenpaketen 3 aus zwei parallelen Teilriemen zusammengesetzt. Durch Führung des Scheuerbandes 14 über Rollen 15 und 16 (oder zwischen konischen Scheibenpaaren), wovon z.B. die Rolle 16 in Richtung des Pfeils P angetrieben wird, erhält man auf einfache Weise eine materialabtragende Scheuerwirkung, durch welche die gewünschte doppelte Wölbung der Auflageflächen 4 erzielt wird.

Für eine Winkelverdrehung & ^ der Rolle 16 kann man die entsprechende Verdrehung der Rolle 15 aus ^₁ r~ herleiten«.

Die lineare Verlagerung ν am Umfang ist . .V= U* » r^ = & ρ'Γρ· Unter Berücksichtigung der Dicke A r des Pakets zwischen den Auflageflächen 4 und dem Band 14 erteilt die Rolle 16 diesem Band eine Geschwindigkeit von w = α -jj-^ri + Λ r) , während für die Rolle 15 gilt: u = üp(r~ +^r). Dadurchj, daß die Geschwindigkeit w nicht mit der Geschwindigkeit u der Auflagefläche der Querplättchen um die Rolle 15 übereinstimmt, entsteht

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eine Geschwindigkeitsdifferenz «Δ ν zwischen den Plättchen und den darauf ruhenden Scheuerbändern. Durch diese Geschwindigkeitsdifferenz entsteht die Scheuerwirkung. Wird für den Radius r~ (entsprechend Rp in Fig. 4) der Rolle 16 ein Wert von 25 mm gewählt, so ist es deutlich, daß für einen Treibriemen, für den im Betrieb ein kleinster Krümmungsradius von R^ = 36 mm vorgeschrieben ist, eine Wölbung . in Richtung a mit einer Krümmung entsteht, die stets von der vom Treibriemen angenommenen Krümmung abweicht. Dies hat die bereits besprochenen Vorteile.

Gleichzeitig muß jedoch auch die Wölbung senkrecht zur Richtung a über einen Bereich vorgesehen werden, der in den Fig. 2 und mit b angedeutet ist. Dies wird nun dadurch erzielt, daß die Scheuerbänder 17 in den in Fig. 6 mit c und d angedeuteten Bereichen eine größere materialabtragende Wirkung haben als im Mittelteil e. ■

Man kann dies dadurch erreichen, daß auf den Scheuerbändern die Seitenstreifen c und d je mit einer Oberflächenschicht versehen werden, welche ein stärkeres Scheuervermögen besitzt als die Oberflächenschicht im Mittelstreifen e. Fig. 6 zeigt eine noch einfachere Möglichkeit, nach welcher das Band 17 ursprünglich über die gesamte Oberfläche gleichmäßige Scheuerwirkung hat. Diese Scheuerwirkung ist in dem Gebiet c durch Stanzen einer Reihe von Löchern 18 verringert.

In gewissen Fällen kann man auch ohne weiteres ein Scheuerband anwenden, auf dem das Scheuermaterial gleichmäßig über die ganze Breite verteilt ist, weil bei Ausübung genügender Zugspannung in dem Scheuerband die Seitenstreifen allein dadurch eine stärkere materialabtragende Wirkung als der Mittelstreifen haben. Zur Beschränkung der erforderlichen Materialabtragung kann man die Plättchen schon von vornherein mit einer Krümmung der Auflageflächen 4 in Richtung b, und zwar mit einer größeren Krümmung als dör endgültig zu erzielendenKrümmung, ausstanzen. Man kann dann die oben genannte Bearbeitung mittels eines

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Scheuerbandes mit gleichmäßiger Verteilung des Scheuermaterials ausführen, weil das Scheuerband dann im mittleren Bereich der Auflagefläche mehr Material abnehmen wird als an den Seiten. Ein derartiges Ergebnis kann man auch erhalten, wenn man die Plättchen mit einer geringeren Krümmung in Richtung b als der endgültigen Krümmung ausstanzt. Ein Scheuerband mit gleichmäßiger Verteilung des Scheuermaterials wird dann an den Seiten mehr Material abtragen als im mittleren Teil.

Mit Rücksicht auf kleine Abweichungen, die in der Lage der Querelemente bezüglich des Bandes vorkommen können, wird die materialabtragende Bearbeitung durch das Scheuerband vorzugsweise nacheinander mit zwei entgegengesetzten Laufrichtungen des Scheuerbandes bezüglich der zu wölbenden Oberfläche ausgeführt.

Im Hinblick auf die Kraft, mit der das Scheuerband gespannt werden soll, wird vorzugsweise ein mit einer weichen Kupferschicht versehenes Stahlband angewendet. In der Kupferschicht sind harte Scheuerteilchen, wie Diamantkörner, eingebettet.

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Claims

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Teltlon (039) 44324 &5 Telex 5215935

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zugelassen baim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandataire agree aupres Γ Olfice European des Brevet.

VOLVO CAR B.V.
Heimond, Niederlande
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Patentansprüche

ij Verfahren zur Bildung gewölbter Treibrieraenauflageflachen an in einer geschlossenen Reihe auf den Treibriemen anzuordnenden Querelementen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Arbeitsgang eine kontinuierliche, für alle Querelemente (1, 2) übereinstimmende Wölbung erzeugt wird, die sowohl eine Wölbung (a) in der Laufrichtung des Treibriemens (3) als auch eine Wölbung (b) in einer Richtung senkrecht dazu umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wölbungen (a, b) auf einem Kranz von nebeneinander auf ein in sich geschlossenes Bearbeitungsband (14) aufgereihten Querelementen dadurch vorgesehen werden j daß die Wölbung (b) senkrecht zur Laufrichtung des auf den zu bearbeitenden Tragflächen (4) aufliegenden Bearbeitungsbandes (14) dadurch erzeugt wird, daß das Bearbeitungsband (14) an den äußeren Seiten eine größere materialabtragende Wirkung hat als im mittleren Bereich, in dem die Wölbung (a) in Laufrichtung durch

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den Durchmesser des Elementenkranzes bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsband (14) in Längsstreifen (c,d, e) mit unterschiedlicher materialabtragender Wirkung eingeteilt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche materialabtragende Wirkung der Längsstreifen des Bearbeitungsbandes (17) durch eine oder mehrere in Längsrichtung des Bandes (17) verlaufende Reihen von Öffnungen(18) in der Oberfläche erzeugt werden, wodurch im Bereich einer derartigen Reihe die materialabnehmende wirksame Oberfläche verkleinert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Krümmung der Wölbung (a) in der Laufrichtung des Treibriemens (3) ein Krümmungsradius (Rp) gewählt xvird, der kleiner ist als der kleinste Laufradius (R₁), der für den Treibriemen (3) im Betrieb vorgeschrieben ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2.bis 5 zur Anwendung bei Querelementen, die in der Nähe des Niveaus der Aufla— geflachen mit einem vorspringenden Kuppelelement und mit einer Vertiefung zur Aufnahme eines solchen Kuppelelementes versehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Querelemente (1, 2) mit Eingriff genannter Kuppelelemen— te ineinander in dem Bearbeitungskranz aneinandergereiht v/erden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch .g e kennzeichnet, daß für die Bearbeitung der Auflageflächen der Querelemente auf dem Bearbeitungsband (14) ein komplettes Paket mit Querelementen gleicher Zusammensetzung wie diejenige des endgültig damit zu bildenden Treibriemens angeordnet wird, wobei das Bearbeitungsband den endgültigen Treib-

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riemen (3) ersetzt und das Ganze in Anordnung als Umschlingungsgetriebe über Scheibenpaare geführt wird, wobei der Laufdurchmesser zwischen dem kleinsten Scheibenpaar kleiner als der kleinste vorgeschriebene Betriebslaufdurchmesser für den endgültigen Treibriemen gewählt ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querelemente (1, 2) mit einer größeren oder kleineren Wölbung der Auflageflächen in der Laufrichtung des Bandes (3) aus Blech ausgestanzt werden als die endgültig zu erzielende Wölbung (a), und daß diese endgültige Wölbung im ersteren Fall durch Abtragen von mehr Material in der Mitte als an den Seiten und im zweiten Fall durch Abtragen von mehr Material an den Seiten als in der Mitte erzeugt wird .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet j daß als Bearbeitungsband ein für eine Mikroschleifbearbeitung geeignetes Scheuerband angewendet wird .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9_S dadurch gekennzeichnet , daß als Bearbeitungsband ein Scheuerband aus zugfestem Metall, wie Stahl, angewendet wird_s auf dem Scheuerpulver auf einer Oberflächenschicht aus weicherem Metall, wie Kupfer, eingebettet ist«
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet j daß-der Radius der Auflageflächen (4) der in einem Kranz angeordneten Querelemente (1,2) bei der Bearbeitung ungefähr 2/3 des kleinsten, für den damit auszurüstenden Treibriemen vorgeschriebenen Lauf radius, beträgt«.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die abtragende Bearbeitung durch das Bearbeitungsband (17) nacheinander in zwei entgegengesetzten

Laufrichtungen hinsichtlich der zu wölbenden Fläche stattfindet.
13. Scheuerband, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß es aus einem Band aus zugfestem Metall, wie Stahl, versehen mit einer Oberflächenschicht aus weicherem Material, wie Kupfer, gebildet ist.
14. Scheuerband nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in Längsstreifen (c, e, d) mit unterschiedlicher materialabtragender Wirkung eingeteilt ist.
15. Scheuerband nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die materialabtragende Wirkung mindestens eines Längsstreifens des Bandes (17) dadurch verringert ist, daß eine in Längsrichtung des Scheuerbandes laufende Reihe Öffnungen (18) in der Oberfläche vorgesehen ist.

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