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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschärfen eines plattenartigen Metallteils.
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Beschreibung des Stands
der Technik
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Die
plattenartigen Metallelemente, die zu Entschärfen sind, können beispielsweise
die Elemente eines Riemens sein, der in einem kontinuierlich verstellbaren
Getriebe verwendet wird. Ein Element 1 eines derartigen Übertragungsriemens,
siehe 5 der beiliegenden
Zeichnungen, umfasst einen Körper 2,
der die Riemenscheibe eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes
(nicht dargestellt) berührt, und
einen Kopf 4, der über
einen schmalen Hals 3 mit dem Körper 2 verbunden ist.
Das Element 1 wird aus einer Metallplatte (nicht dargestellt)
geschnitten. Der Körper 2 weist
ein Paar symmetrische Sättel 5 auf. Der
Kopf 4 besitzt zwei Fortsätze 6, die jeweils
Abstand zu den Sätteln 5 haben,
wobei zwischen Fortsatz und Sattel jeweils ein Spalt besteht. Das
Element 1 umfasst Hinterschneidungen 3d, die am
oberen Ende und am unteren Ende des Halses 3 bestimmt sind.
Ein Paar geschichteter Ringe 8, die jeweils aus einem Stapel
Metallstreifenringe 7 bestehen, werden im Eingriff mit
den entsprechenden Sätteln 5 gehalten.
Der Übertragungsriemen
umfasst (nicht dargestellt) eine ringförmige Anordnung aus gestapelten
Elementen 1, die durch die geschichteten Ringe 8 in
ihrer Ringform zusammengehalten werden.
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Besitzt
der Hals 3 des Elements 1 durch das Schneiden
des Elements 1 scharfe Eckkanten 3a oder Stanzgrate
an den Eckkanten 3a, so werden die Metallstreifenringe 7 durch
die Berührung
mit dem Hals 3 leicht beschädigt. Um solche Schäden zu vermeiden,
ist es üblich,
die Eckkanten 3a des Halses 3 zu entgraten und
zu entschärfen.
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Man
kennt, siehe 6 der beiliegenden Zeichnungen,
ein rotierendes Schleifband 60, das mit den Eckkanten 3a des
Halses 3 des Elements 1 in gleitender Berührung gehalten
wird, damit die Eckkanten 3a des Halses 3 des
Elements 1 entgratet und entschärft werden.
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Gemäß dem bekannten
Verfahren wird jedes Element 1 auf einer sich drehenden
Scheibe 61 befestigt und von ihr gedreht, wobei die Eckkanten 3a des
Halses 3 gegen das Schleifband 60 gehalten werden.
Das Schleifband 60, siehe 7(a) der
beiliegenden Zeichnungen, verläuft
zwischen einer Oberkante 5a eines der Sättel 5 und einer Unterkante 6a des
entsprechenden Fortsatzes 6 und liegt dabei am Hals 3 an.
Das Schleifband 60 ist daher so breit, dass es zwischen
der Oberkante 5a des Sattels 5 und der Unterkante 6a des
Fortsatzes 6 hindurchgehen kann.
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Weist
jedoch die Oberkante 5a des Sattels 5 eine geringfügig gebogene
Form auf, so ist der Abstand e zwischen dem höchsten Punkt der Oberkante 5a des
Sattels 5 und der Unterkante 6a des Fortsatzes 6 relativ
gering. Der Bereich f des Halses 3, der mit dem Schleifband 60 entschärft wird,
das durch den Abstand e gegangen ist, ist kleiner als der Bereich
g des Halses 3, der mit den Metallstreifenringen 7 des
geschichteten Rings 8 in Berührung kommt. Genauer betrachtet
gleiten die Ringe 7 des geschichteten Rings 8,
die auf dem Sattel 5 sitzen, entlang einer Verlängerung
h (siehe 7(a) und 7(b)) der Oberkante 5a des
Sattels 5 und stoßen
gegen den Hals 3, siehe 7(b) der
beiliegenden Zeichnungen. Dabei stößt der unterste Ring 7 gegen
einen Bereich i außerhalb
des entschärften
Bereichs f. Der normale Entschärfungsvorgang
mit Hilfe des Schleifbands 60 ist also nicht in der Lage,
den gesamten Bereich g des Halses 3 zu entschärfen, der
von den geschichteten Ringen 8 berührt wird. Damit sind die Ringe 7 nicht
vollständig
gegen Schäden
geschützt, da
sie die Tendenz aufweisen, den Bereich i des Halses 3 zu
berühren,
an denen Grate und scharfkantige Ecken nicht entfernt werden.
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Zudem
werden, siehe 6, beim
herkömmlichen
Entschärfungsvorgang
mit Hilfe des Schleifbands 60 die auf der rotierenden Scheibe 61 befestigten
Elemente 1 nacheinander entschärft. Folglich werden eine große Anzahl
Elemente 1 mit geringer Wirksamkeit in einem langen Zeitraum
entschärft.
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Ein
Beispiel für
ein Verfahren zum Entschärfen
eines Stapels von plattenartigen Metallelementen durch das Ausstoßen eines
Stroms von Flüssigkeit, die
mit Partikeln gemischt ist, gegen die zu entschärfenden Kanten, ist in der
Offenlegungsschrift
DE 4213186
A1 offenbart.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum Entschärfen
eines Stapels von plattenartigen Metallelementen bereitgestellt,
die eine Vertiefung aufweisen, in der sich eine Hinterschneidung
befindet, und zwar durch das Ausstoßen eines Stroms von Flüssigkeit,
die mit Partikeln gemischt ist, gegen die zu entschärfenden
Kanten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte
umfasst:
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Bewegen
des Stapels der plattenartigen Metallelemente in einer Richtung
entlang des Stapels, wobei die Vertiefungen in den plattenartigen
Metallelementen von einer Seite her zugänglich sind;
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Ausstoßen des
Stroms auf einer diagonalen Linie, die bezüglich der Richtung entlang
des Stapels der Elemente geneigt ist, damit die Kanten entschärft werden,
während
der Stapel der Elemente in der Richtung entlang des Stapels bewegt
wird;
Drehen des Stapels der Elemente um 180° um eine Achse
entlang der Richtung; und
Ausstoßen des Stroms auf zu entschärfende Kanten auf
der anderen diagonalen Linie, die bezüglich der Richtung entlang
des Stapels der Elemente geneigt ist, damit die Kanten entschärft werden,
während
der Stapel der Elemente in der Richtung entlang des Stapels bewegt
wird.
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Durch
die Verwendung des Verfahrens der Erfindung lassen sich zahlreiche
Elemente gleichzeitig mit erhöhter
Wirksamkeit entschärfen.
Auf diese Weise lassen sich die vier Eckkanten eines Vertiefungspaars,
das in jedem Element bestimmt ist, wirkungsvoll entschärfen.
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Bei
einem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung
erzielt man die Entschärfung
eines plattenartigen Metallteils an einer vorbestimmten Position des
Teils zuverlässig
und wirksam.
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Wird
der mit Partikeln gemischte Flüssigkeitsstrom
gegen die zu entschärfende
Kante der Vertiefung einschließlich
der Hinterschneidung ausgestoßen,
so prallen die Partikel gegen die zu entschärfende Kante und tragen Grate
ab und polieren sie, so dass die Kante der Vertiefung entschärft wird.
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Die
Partikel sind so gerichtet, dass sie exakt gegen die Vertiefung
im plattenartigen Metallteil prallen. Damit kann die Vertiefung
auch dann zuverlässig entschärft werden,
wenn sie sich in einem relativ schmalen Bereich befindet. Beim Aufprall
der Partikel auf der zu entschärfenden
Kante erzeugen sie in der Kante eine Eigenspannung, die die mechanische Festigkeit
der Kante erhöht.
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Das
plattenartige Metallteil kann ein Element eines Riemens sein, der
in einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe verwendet wird. Zahlreiche
derartige Elemente werden in Form eines Rings gestapelt und durch
geschichtete (streifenartige) Ringe zusammengehalten, so dass ein Übertragungsriemen entsteht.
Das Element umfasst einen Körper,
der eine Riemenscheibe eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes
berührt,
und einen Kopf, der über
einen schmalen Hals mit dem Körper
verbunden ist. Der Körper
besitzt einen Sattel, in den die geschichteten Ringe eingreifen
können.
Der Kopf weist einen Fortsatz auf, der Abstand zum Sattel hat, wobei
ein Spalt zwischen Fortsatz und Sattel bestimmt ist. Die Vertiefung
ist durch eine Oberkante des Sattels, eine Seitenkante des Halses
und eine Unterkante des Fortsatzes bestimmt. Der Strom wird gegen
die zu entschärfende
Kante ausgestoßen,
die sich in einem Bereich von einem Schnittpunkt zwischen der Seitenkante
des Halses und einer Verlängerung
der Unterkante des Fortsatzes bis zu einem Schnittpunkt zwischen
der Seitenkante des Halses und einer Verlängerung der Oberkante des Sattels
erstreckt.
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Da
die Partikel gerichtet ausgestoßen
werden, können
sie exakt auf einen Schnittpunkt zwischen der Seitenkante des Halses
und der Verlängerung
der Oberkante des Sattels prallen. Die Partikel können daher
die zu entschärfende
Kante zuverlässig
entgraten und entschärfen,
die sich in einem Bereich von einem Schnittpunkt zwischen der Seitenkante
des Halses und einer Verlängerung
der Unterkante des Fortsatzes bis zu einem Schnittpunkt zwischen
der Seitenkante des Halses und einer Verlängerung der Oberkante des Sattels
erstreckt. Dies ist der Bereich, den die geschichteten Ringe auf
der Seitenkante des Halses berühren.
Dadurch wird zuverlässig
verhindert, dass die geschichteten Ringe durch die Berührung mit
dem Hals beschädigt
werden. Da die mechanische Festigkeit des Halses durch die Eigenspannung
erhöht
wird, die im Hals von den aufprallenden Partikeln erzeugt wird,
ist zudem der Hals gegen Schäden
durch die Berührung mit
den Ringen geschützt.
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Nach
dem Entgraten der Kante zum Entschärfen der Vertiefung wird die
Vertiefung endbearbeitet, indem ein Wulst entfernt wird, der durch
das Entgraten der Kante auf einer Außenfläche der Kante ausgebildet wird.
Dadurch ist die Form der entschärften
Vertiefung sehr exakt. Die Vertiefung kann durch Trommelpolieren
endbearbeitet werden.
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Die
Partikel können
aus einem Material hergestellt werden, das ausgewählt wird
aus der Gruppe, die aus Glas, Aluminium, Stahl, Gusseisenpulver und
Zirkondioxid besteht. Die aus dem genannten Material hergestellten
Partikel werden mit der Flüssigkeit
vermischt. Der Flüssigkeitsstrom
wird gegen die zu entschärfende
Kante ausgestoßen.
Da die Partikel aufgrund ihrer Richtung exakt gegen die zu entschärfende Kante
prallen, lässt
sich die Kante gut entschärfen.
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Die
Partikel können
beim Aufprall auf die zu entschärfende
Kante zerbrochen bzw. zertrümmert werden.
Die Partikel, die beim Zusammenstoß mit der zu entschärfenden
Kante zerbrechen können, dürfen Glaskugeln
enthalten. Die Glaskugeln zerbrechen zum Zeitpunkt des Aufschlags
auf der Kante durch den Stoß.
Der Flüssigkeitsstrom
drückt
die Bruchstücke
der solcherart zerbrochenen Glaskugeln gegen die Kante, damit sie
zuverlässig
und wirksam entschärft
wird.
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Die
genannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung und weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, die eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beispielhaft erläutern.
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Es
zeigt:
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1 eine Skizze einer Einrichtung,
die zum Ausführen
eines Verfahrens der Erfindung zum Entschärfen eines plattenartigen Metallteils
verwendet wird;
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2 eine Teilansicht eines
Abschnitts eines Elements, das das plattenartige Metallteil darstellt, das
mit dem Verfahren der Erfindung zu entschärfen ist;
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3 eine vergrößerte perspektivische
Teildarstellung einer Kante eines Halses des Elements in 2, die teilweise aufgebrochen
ist;
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4(a) eine Teil-Querschnittsansicht
einer Eckkante des Halses;
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4(b) eine Teil-Querschnittsansicht
der Eckkante des Halses beim Entschärfen;
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4(c) eine Teil-Querschnittsansicht
der Eckkante des Halses nach dem Endbearbeiten;
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5 eine Vorderansicht eines
Elements;
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6 eine Skizze einer Einrichtung,
mit der ein herkömmliches
Entschärfungsverfahren
an einem plattenartigen Metallstück
ausgeführt
wird;
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7(a) eine Teilansicht eines
Abschnitts des in 6 dargestellten
Elements, das mit dem herkömmlichen
Verfahren entschärft
wird; und
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7(b) eine Teilansicht des
Abschnitts des in 7 dargestellten
Elements, das unzureichend entschärft ist und die Tendenz aufweist,
einen geschichteten Ring zu beschädigen.
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Im
Folgenden wird anhand von 5 ein Element 1 eines
Riemens für
den Gebrauch in kontinuierlich verstellbaren Getrieben, das das
zu entschärfende
plattenartige Metallteil ist, kurz beschrieben. Das Element 1 wird
aus einer Metallplatte gestanzt und umfasst einen Körper 2 und
einen Kopf 4, der über
einen schmalen Hals 3 mit dem Körper 2 verbunden ist.
Der Körper 2 weist
ein Paar symmetrische Sättel 5 auf.
Der Kopf 4 besitzt zwei Fortsätze 6, die jeweils
Abstand zu den Sätteln 5 haben,
wobei zwischen Fortsatz und Sattel jeweils ein Spalt besteht. Das
Element 1 umfasst Hinterschneidungen 3d, die am
oberen Ende und am unteren Ende des Halses 3 bestimmt sind.
Der Übertragungsriemen umfasst
eine ringförmige
Anordnung aus gestapelten Elementen 1, die durch zwei geschichtete
Ringe 8 in Form eines Rings zusammengehalten werden, wobei jeder
Ring 8 einen Stapel aus Metallstreifenringen 7 umfasst.
Die geschichteten Ringe 8 werden im Eingriff mit den jeweiligen
Sätteln 5 gehalten.
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In
der erläuterten
Ausführungsform
der Erfindung wird der Hals 3 des Elements 1 entschärft. 1 zeigt eine Entschärfungseinrichtung 9,
die dazu dient, ein Verfahren zum Entschärfen eines plattenartigen Metallteils
gemäß der Erfindung
auszuführen.
Die Entschärfungseinrichtung 9 umfasst eine
drehbare Haltevorrichtung 10, die einen Stapel aus Elementen 1 hält, und
eine Drehvorrichtung 11, die die Haltevorrichtung 10 dreht.
Die Haltevorrichtung 10 kann in der Richtung, in der die
Elemente 1 gestapelt sind, vorwärts und rückwärts bewegt werden, und zwar
von einer (nicht dargestellten) Verschiebevorrichtung. Die Entschärfungseinrichtung 9 umfasst
zwei Ausstoßdüsen 12,
die jeweils zu beiden Seiten der Haltevorrichtung 10 angeordnet
sind. Jede Ausstoßdüse 12,
siehe 2 und 3, stößt gegen den Hals 3 des
Elements 1, das in der Haltevorrichtung 10 gehalten
wird, einen Wasserstrom 14 aus, der mit Glaskugeln 13 als
Partikel gemischt ist. Jede Ausstoßdüse 12, siehe 1, ist gegen den Hals 3 eines
jeden gestapelten Elements 1 geneigt.
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Zum
Entschärfen
des Halses 3 des Elements 1 mit der Entschärfungseinrichtung 9 wird
ein Stapel Elemente 1, die jeweils Abstand zueinander haben, von
der Haltevorrichtung 10 gehalten, siehe 1. Nun wird der mit den Glaskugeln 13 gemischte
Wasserstrom 14 aus jeder Ausstoßdüse 12 gegen den Hals 3 eines
jeden Elements 1 ausgestoßen, während gleichzeitig die Haltevorrichtung 10 von
der Verschiebevorrichtung in der Stapelrichtung der Elemente 1 bewegt
wird. Auf diese Weise werden die in der Haltevorrichtung 10 gehaltenen
Elemente 1 in einer relativ kurzen Zeitspanne entgratet
und entschärft.
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Da
die Glaskugeln 13 gerichtet aus jeder der Ausstoßdüsen 12 ausgestoßen werden,
kann man die Glaskugeln 13 so ausrichten, dass sie exakt
zwischen dem Fortsatz 6 und dem Sattel 5 des Elements 1 hindurchgehen
und genau auf eine Eckkante 3a des Halses 3 einwirken,
siehe 2. Zudem können die
Glaskugeln 13 exakt auf einen Bereich des Halses 3 einwirken,
gegen den die Ringe 7 des geschichteten Rings 8 stoßen, die
in den Sattel 5 eingreifen und möglicherweise entlang der Verlängerung
h der Oberkante 5a des Sattels 5 gleiten, d. h. auf
einen Schnittpunkt j zwischen der Eckkante 3a des Halses 3 und
der Verlängerung
h der Oberkante 5a, siehe 2.
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Im
Einzelnen, siehe 3,
prallen der Wasserstrom 14 und die Glaskugeln 13,
die aus den Ausstoßdüsen (siehe 1) ausgestoßen werden,
auf die Eckkante 3a des Halses 3, und Bruchstücke 15 der
Glaskugeln 13, die beim Aufprall zerbrechen, werden durch
den Wasserstrom 14 wieder gegen die Eckkante 3a des
Halses 3 gedrückt.
In der erläuterten
Ausführungsform
haben die Glaskugeln 13 einen Durchmesser von 0,1 mm. Der
Wasserstrom 14 wird mit einem Druck von ungefähr 200 Mpa
ausgestoßen.
Die Verschiebevorrichtung bewegt die Elemente 1 mit einer
Geschwindigkeit von 500 mm/min. Die Entfernung von der Ausstoßdüse 12 zu
der Eckkante 3a des Halses 3 beträgt 50 mm.
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Dadurch
wird ein Grat 3b (siehe 4(a)) auf
der Eckkante 3a des Halses 3 von den Glaskugeln 13 und
ihren Bruchstücken 15 abgeschliffen, siehe 4(b), und damit die Eckkante 3a des
Halses 3 entschärft,
wobei ein kleiner Wulst 3c auf der Oberfläche des
Halses 3 zurückbleibt.
Da in der Eckkante 3a des Halses 3, die auf diese
Weise durch den Zusammenprall mit Glaskugeln 13 entschärft wird, eine
Eigenspannung entsteht, wird auf der Eckkante 3a des Halses 3 eine
entschärfte
Fläche
mit hoher mechanischer Festigkeit erzeugt.
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Jede
der Ausstoßdüsen 12,
siehe 2, zeigt auf einen
Schnittpunkt p zwischen der Eckkante 3a des Halses 3 und
einer Verlängerung
k der Unterkante 6a des Fortsatzes 6. Da die Ausstoßdüse 12 die
Glaskugeln 13 exakt auf den Schnittpunkt p richten kann,
lässt sich
die Eckkante 3a des Halses 3 in einem relativ
breiten Bereich g zwischen den Schnittpunkten p, j entgraten und
entschärfen.
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Die
Ausstoßdüsen 12,
siehe 1, sind so gerichtet,
dass sie auf die jeweiligen Eckkanten 3a auf einer diagonalen
Linie des Halses 3 eines jeden gestapelten Elements 1 zeigen,
das von der Haltevorrichtung 10 gehalten wird. Nach dem
Entschärfen der
Eckkanten 3a auf einer diagonalen Linie des Halses 3 durch
die jeweiligen Ausstoßdüsen 12,
dreht die Drehvorrichtung 11 über die Haltevorrichtung 10 die
Elemente 1 um 180° um
die Achse des Stapels, damit die Eckkanten 3a auf der anderen
diagonalen Linie des Halses 3 den entsprechenden Ausstoßdüsen 12 gegenüberliegen.
Die Eckkanten 3a auf der anderen diagonalen Linie des Halses 3 können nun mit
den jeweilige Ausstoßdüsen 12 entschärft werden.
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Nach
dem Entschärfen
der Eckkanten 3a der Hälse 3 der
Elemente 1 werden die Elemente 1 aus der Haltevorrichtung 10 entnommen.
Die Elemente 1 werden nun durch Trommelpolieren endbearbeitet. Dadurch
werden Elemente 1 hergestellt, bei denen der Wulst 3c von
der Oberfläche
des Halses 3 entfernt ist und die dadurch sehr exakte Abmessungen aufweisen
(4(c)).
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In
der erläuterten
Ausführungsform
werden die Glaskugeln 13 als Partikel verwendet. Die Partikel können jedoch
aus Aluminium, Stahl, Gusseisenpulver, Keramik, beispielsweise Zirkondioxid,
usw. hergestellt werden.
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Das
Verfahren der Erfindung ist angewendet auf das Entschärfen von
Elementen eines Riemens beschrieben worden, der in kontinuierlich
verstellbaren Getriebe verwendet wird. Das Verfahren der Erfindung
ist jedoch auch auf das Entschärfen
anderer plattenartiger Metallteile anwendbar, die Vertiefungen aufweisen,
die durch Kanten bestimmt sind, die entschärft werden müssen.
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Eine
bestimmte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dargestellt und ausführlich beschrieben worden.
Selbstverständlich
kann man daran verschiedene Veränderungen
und Abwandlungen innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche vornehmen.