-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Technisches Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ring für einen
mehrschichtigen metallischen Riemen und dessen Herstellungsverfahren,
und insbesondere auf einen Ring, der zur Verwendung als Metallriemenelement
eines CVT-(stufenlos, variables Getriebe) Riemens in einem Riementyp-CVT
geeignet ist und ein Verfahren zur dessen Herstellung.
-
Beschreibung des Standes
der Technik
-
Wie
bekannt, besteht ein Trend, wobei ein metallischer CVT-Riemen, eingesetzt
als Übertragungselement
eines Riementyp-CVT, durch Verbinden von mehreren hundert, im Wesentlichen
V-förmigen
Metallblöcken,
als Endlos-Metallriemen aufgebaut wird und als Riemen, der durch
Schichten von dünnen,
plattenförmigen,
endlosen Ringen in mehreren Lagen, als Metallriemen an sich verwendet
wird.
-
Der
oben erwähnte
Ring wird nicht nur in einem Arbeitsschritt gefertigt, wobei ein
Spulen-Element, bestehend aus speziellem Stahl, wie zum Beispiel
martensitischem Stahl oder dergleichen, in eine ringförmige Form
gebogen und an beiden Endstücken
durch Verschweißen
verbunden wird, umso ein endloses Ringmaterial zu schaffen, ferner
einem Schritt, in dem das Ringmaterial geschnitten wird, um eine
festgelegte Breite zu erhalten, und einem Schritt, in dem jeder
der inneren und äußeren Umfangskurvenkanten-Bereiche
des geschnittenen Ringsmaterials in eine R-Abschrägungsform
poliert wird, wobei ein Grat, der während dem Schneidschritt erzeugt
wurde, entfernt wird, sondern auch ein Walzplastischer Verformungs-)
Schritt, ein Wärmebehandlungs-Schritt und dergleichen.
-
Ein
genaueres Verfahren zum Schneiden des Rings wird auf folgende Art
und Weise durchgeführt.
Ein breites und endloses Ringmaterial wird nämlich zwischen ein Walzenpaar
gewickelt, um dieses gedreht, während
eine vorgegebene Spannung darauf aufgebracht wird. Währenddessen
wird ein Schneidwerkzeug auf eine der Walzen koaxial und ein Schneidwerkzeug
auf eine Druckwalze, die auf eine der Walzen gedrückt wird,
vorgesehen. Dann wird das Ringmaterial mit der zwischen den Schneidwerkzeugen
erzeugten Scherkraft dadurch geschnitten, dass eine Druckkraft auf
die Druckwalze aufgebracht wird und ein Ring mit vorgegebener Breite
erhalten werden kann.
-
EP 0 950 830 A1 beschreibt
einen Treibriemen für
ein stufenloses Getriebe, das zumindest ein endloses Metallband,
vorzugsweise versehen aus einem Satz von verschachtelten Bändern, die
zumindest teilweise durch quer verlaufende Elemente umgeben sind,
um zumindest den Riemen zwischen den Scheiben eines Satzes von Riemenscheiben
einzuklemmen. Das Band ist mit einem Mittelbereich versehen, der
ein minimales aber gleich bleibendes Maß größerer Dicke als ein Randbereich
aufweist. Alternativ hierzu, weist ein solches Band eine beständige, möglichst
gleichmäßige Verringerung
der Dicke von zumindest unmittelbar nahe der Mitte zu den Randseiten
des Bandes auf.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Beim
oben genannten, konventionellen Fertigungsverfahren, ist es, da
ein Ring-Schneidverfahren, basierend auf Abscherung angewandt wird,
unmöglich,
die Bildung von Bruchstellen auf einer abgescherten Materialfläche, als
auch eine Gratbildung auf Grund einer speziellen Eigenschaft des
Verfahrens zu vermeiden. So ein Nachteil, wie Gratbildung oder dergleichen,
kann bis zu einem gewissen Umfang durch Polierarbeit beim nachfolgenden
Arbeitsschritt beseitigt werden, aber der Grat kann auf dem Ring,
auf Grund seiner Größe, sogar
nach der Polierarbeit zurückbleiben.
Wenn der Grat auf dem Ring zurückbleibt,
besteht die Tendenz, dass er als Auslöser von Ringbeschädigungen
oder dergleichen auf Grund von Materialermüdung oder Beanspruchungskonzentration
wirkt, sodass der Ring verkürzt
werden könnte.
-
Besonders
da ein Ring, wie er in einem CVT-Riemen eingesetzt wird, kontinuierlich
zwischen einem Paar von V-Nut Riemenscheiben in einem aktuell angewandten
Zustand umläuft,
ist eine Kraft, die auf eine äußere Umfangsseite
des Rings einwirkt, größer, als
die, die auf dessen innere Umfangsseite einwirkt, sodass nicht zulässig ist,
dass der oben genannte Nachteil auf der inneren Umfangskurvenkante
verbleibt.
-
Im
Hinblick auf das oben zur konventionellen Art und Weise genannte,
ist davon auszugehen, dass eine Polierarbeit auf dem äußeren Umfangskurvenkanten-Bereich
des Rings und dessen inneren Umfangskurvenkanten-Bereich ausgeführt wird,
um so die R-Abschrägungsform
zu schaffen, aber es notwendig ist, die Polierarbeit am Vor- und
Letztgenannten unabhängig
von einander auszuführen,
um alle Nachteile zu beseitigen, was notwendigerweise zu einem Anstieg
der Fertigungskosten des Rings führt.
-
Also
ist es möglich,
wenn ein Schneidvorgang, in dem ein Ring mit Schleifstein geschnitten, anstatt,
dass ein Schertyp-Schneider
verwendet wird, die Entstehung eines Nachteils, wie zum Beispiel
einen Grat weitestgehend abzustellen. Jedoch ist es notwendig, einen
Schleifrand, entsprechend der Breite des Schleifsteins, auf Grund
der speziellen Eigenschaft eines Schleifsteins, vorab zu berücksichtigen.
Demzufolge verschlechtert sich die Materialausbeute extrem, sodass
ein solcher Schneidvorgang nicht praktikabel ist.
-
Wenn
der Schleifstein abgenutzt ist, ist es auch notwendig ihn durch
einen anderen zu ersetzen, woraus ein Anstieg der Herstellungskosten
resultiert.
-
Ferner,
im Fall, dass das Abscheren eines Endlos-Ringes an einem Punkt begonnen
und das Abscheren über
ungefähr
eine Umdrehung des Rings ausgeführt
wurde, wobei ein Teil des Endlos-Rings, der nahe an dem Punkt liegt
und der noch nicht abgeschert wurde, in einem letzten Stadium hergestellt
wird, in dem das Abscheren sich diesem Punkt nähert, wird der Teil durch eine
Druckkraft des Schneidwerkzeugs abgerissen. Folglich wird die Bruchfläche über die
gesamte Bruchfläche
des Teils des Rings, der in Richtung der Dicke nicht abgeschert
wurde, geformt. Folglich wird, da der Teil des Rings, der nahe an
diesem Punkt liegt, durch die Druckkraft des Schneidwerkzeugs plastisch
verformt wird, eine Qualitätsminderung
des Rings verursacht.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung solcher Punkte
erreicht.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ring für einen
mehrschichtigen Metallriemen, dessen Lebensdauer oder Haltbarkeit
verbessert wird, und ein Verfahren, das die einfache Fertigung des
Rings erlaubt, vorzusehen.
-
Um
die Aufgabe, entsprechend eines Aspekts der vorliegenden Erfindung,
zu lösen,
wird ein Ring für
einen mehrschichtigen Metallriemen vorgesehen, der beinhaltet: einen
endlosen Metallring, diesen Ring, der zum Bilden eines Riemens,
durch Schichten einer Vielzahl von Ringen, dient, wobei der Ring
an jeder seiner inneren und äußeren Umfangskurvenkanten
abgeschrägt
ist; und der Kurvenradius des abgeschrägten Teils der inneren Umfangskurvenkante
des Rings größer festgelegt
wird, als der Kurvenradius des abgeschrägten Teils der äußeren Umfangskurvenkante
des Rings.
-
Ein
weiterer Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rings für einen
mehrschichtigen Metallriemen, das die folgenden Schritte umfaßt: Einführen eines
breiten und endlosen Ringsmaterials zwischen einer Walze, die mit
einem Vertiefungs-Stanzwerkzeug mit winkelförmigen Rand versehen ist, und einer
weiteren Walze, um das Ringmaterial in einen Umlauf zu bewegen;
Andrücken
einer Druckwalze auf das Vertiefungs-Stanzwerkzeug, um so das Ringmaterial
sandwichartig zu umgeben; Schneiden des Ringmaterials durch Einkerbwirkung
des Stanzwerkzeugs, um einen Ring mit vorgegebener Breite zu erhalten;
und Ausführung
einer Polierarbeit an den inneren und äußeren Umfangskurvenkanten-Bereichen des Rings,
der geschnitten wurde. Entsprechend der oben beschriebenen Schritte,
wird der Ring an jeder seiner inneren und äußeren Umfangskurvenkanten abgeschrägt, und
der Kurvenradius des abgeschrägten
Teils der inneren Umfangskurvenkante des Rings größer festgelegt,
als der Kurvenradius des abgeschrägten Teils der äußeren Umfangskurvenkante
des Rings.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ANLIEGENDEN ZEICHNUNG
-
Die
oben genannten und weiteren Vorteile und neuartigen Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung
völlig
klar werden, wenn diese in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung
gelesen wird, in der:
-
1 ein
Erläuterungsschaubild
ist, das einen Aufriss eines Ring-Schneidschrittes entsprechend
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 die
rechte Ansicht des Erläuterungsschaubilds
aus 1 ist;
-
3A und 3B vergrößerte Schnittansichten
eines Hauptbereichs, entsprechend den Schritten, in denen ein Ring
durch Einkerbwirkung eines Vertiefungs-Stanzwerkzeugs geschnitten
wird, sind;
-
4 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Rings ist, der durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung
gefertigt wurde; und
-
5 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Hauptbereichs ist, der eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Nachfolgend
werden die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung
ausführlich
beschrieben. Artgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet.
-
1 bis 5 zeigen
erste und zweite, bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung. Insbesondere 1 und 2 zeigen
einen Aufriss eines Ring-Schneidschritts, der den Fall zeigt, wo
zwei Ringe, durch Schneiden eines breiten und endlosen Ringsmaterials,
erhalten werden.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt, wird ein endloses
Ringmaterial W durch Formen von Spulen-Material, wie zum Beispiel
aus martensitischem Stahl, oder dergleichen, mit einer Dicke von
ca. 0,3 bis 0,5 mm in ein ringförmiges
Formteil geformt, um dessen beiden Enden durch Verschweißen zu verbinden
und es wird, wie es ist, in einen Schneid-Arbeitsgang oder -schritt platziert.
-
Im
Schneid-Arbeitsgang oder -schritt werden eine Antriebswalze 1 und
eine Leerlaufwalze 2 in paarweiser Anordnung eingerichtet.
Das Ringmaterial W wird zwischen die Antriebswalze 1 und
der Leerlaufwalze 2 eingeführt und eine vorbestimmte Spannung
T aufgebracht, und in umlaufende Bewegung versetzt.
-
Drei
Vertiefungs-Stanzwerkzeuge 3 (Scheiben-Schneider 3)
mit winkelförmiger
Kante sind auf der Antriebswalze 1 koaxial angebracht und
einstückig
mit dieser, und das Ringmaterial W wird umlaufend gedreht, während die
Vertiefungs-Stanzwerkzeuge 3 als Kontaktflächen an
der Seite der Antriebswalze 1 dienen. Ein Randwinkel θ eines jeden
Vertiefungs-Stanzwerkzeugs 3 ist ein spitzer Winkel und wird
auf einen Winkel im Bereich von 50 bis 80 Grad festgelegt.
-
Indessen
wird eine Druckwalze 4, mit einer echt zylindrischen Form
(ohne winkelförmige
Kante), über
der Antriebswalze 1 vorgesehen, und das Ringmaterial W
in zwei Ringe R und R, im so genannten Zweistück-Schneidsystem, entsprechend
dem Zusammenwirken mit den Vertiefungs-Stanzwerkzeugen 3, durch Andrücken der
Druckwalze 4 gegen die Antriebswalze 1, geschnitten.
-
Genauer
gesagt, wenn die Druckwalze 4 gegen die Antriebswalze 1 mit
einem vorbestimmten Druck gepresst wird, während das Ringmaterial W, das
zwischen die Antriebswalze 1 und die Leerlaufwalze 2 eingeführt wurde,
umlaufend gedreht wird, fassen die Vertiefungs-Stanzwerkzeuge 3 schrittweise
das Ringmaterial W im Laufe von mehreren Umläufen, sodass das Ringmaterial
W in zwei Ringe R und R mit einer vorbestimmten Breite und zwei
Endstücken
S und S, an beiden Enden des Materials, geschnitten und geteilt
wird.
-
Während das
Ringmaterial W, wie in 3A und 3B dargestellt,
geschnitten wird, fasst eine Kante des Vertiefungs-Stanzwerkzeuges 3 das
Ringmaterial W schrittweise von einer inneren Umfangsfläche so,
dass die gefassten Teile des Ringmaterials W sich plastisch verformen.
Die Tiefe der plastischen Verformung erreicht mehr als 3/4 der Dicke
des Ringmaterials W (wie in 3B dargestellt).
Wenn die Stärke
des Teils des Ringmaterials W, entsprechend dem Bodenanteil der
V-förmigen
Kerbe, den Grenzwert entsprechend dem Vorschub des Einschneidens erreicht,
entsteht ein Bruch (Riss) im Teil des Ringmaterials W und das Ringmaterial
W teilt sich in zwei Ringe R und R, bevor die Kante des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs 3 eine äußere Umfangsfläche des
Ringmaterials W abnimmt. Die Dicke zum Zeitpunkt des Bruchs ist
kleiner als 1/4 der Originaldicke des Ringmaterials W (wie in 3B dargestellt). Folglich
wird die Bruchfläche
der Dicke des Ringmaterials W zum Zeitpunkt des Risses verglichen
mit der Bruchfläche,
wie sie über
die gesamte Originaldicke des Ringmaterials bei einem Punkt eines
Abscherungs-Beginns entsteht, vermindert, sodass die Endstücke S qualitätsmäßig verbessert
werden.
-
Zu
diesem Zeitpunkt entsteht, auf Grund der plastischen Verformung,
verursacht durch das Schneiden des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs 3, eine „Scherungs-Schräge" auf einem inneren
Umfangskurvenkanten-Teil 11 des Rings R, der durch den
Einschnitt abgetrennt wurde, sodass ein relativ breiter R-abgeschrägter Bereich 5 auf
dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil
geformt wird, wodurch ein Nachteil, wie zum Beispiel das Entstehen
eines „Grats" oder dergleichen,
verhindert wird. Gleichzeitig wird der R-abgeschrägte Bereich 5,
infolge der Härtungsarbeit
durch die plastische Verformung, in seiner mechanischen Festigkeit
erhöht.
Indessen entsteht am äußeren Umfangskurvenkanten-Teil 13 des
Rings R ein scharfer „Grat" 6 als Folge
des Bruches.
-
Eine
Walzen-Endbearbeitung mittels Masse wird auf dem Ring R, der Gegenstand
des diesbezüglichen
Schneidvorgangs war, angewandt, um den oben genannten „Grat" zu entfernen. Die
Walzen-Endbearbeitung wird dadurch ausgeführt, dass Walzenkraft gleichförmig auf
beide, den inneren und den äußeren Umfangskurvenkanten-Teil
des Rings, aufgebracht wird. Dadurch kann eine glänzende Oberfläche erreicht
werden.
-
Demzufolge
wird, wie in 4 dargestellt, der R-abgeschrägte Bereich 5,
der auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil des Rings durch die „Scherungs-Schräge" geformt wird, die
die plastische Verformung, wie sie beim Vertiefungs-Schneiden erzeugt
wird, darstellt, auf Basis einer festgelegten Krümmung sanft endbearbeitet und
der „Grat", der beim Vertiefungs-Schneiden
entstanden ist, wird vom äußeren Umfangskurvenkanten-Teil 13 des
Rings vollständig
entfernt, sodass ein R-abgeschrägter
Bereich 7, der einen Krümmungsradius
R2 besitzt, der kleiner ist, als ein Krümmungsradius R1 des R-abgeschrägten Bereichs 5 auf
dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil 11, auf dem äußeren Umfangskurvenkanten-Teil 13 geformt
wird.
-
Da
vorausgesetzt wird, dass der R-abgeschrägte Bereich 5 auf
dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil 11 durch die plastische
Verformung beim Vertiefungs-Schneiden zuerst geformt wurde, gibt
es kein Vorkommen eines Nachteils des „Grats" 6 mehr und die mechanische
Festigkeit des R-abgeschrägten Bereichs 5 wird,
infolge der Härtungsarbeit (Schmiede-Härtung) entsprechend
der plastischen Verformung, verbessert. Demzufolge kann ein Produkt,
dass die geforderten Eigenschaften eines Rings für einen CVT-Riemen ausreichned
erfüllt,
erhalten werden.
-
Hierbei
werden die R-abgeschrägten
Bereiche 5 und 7 auf beiden, dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil 11 des
Rings und dessen äußerem Umfangskurvenkanten-Teil 13,
durch die oben genannte Walzen-Endbearbeitung entsprechend geformt.
Wenn jedoch der R-abgeschrägte
Bereich 5 auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil des Rings
vor allem durch die plastische Verformung beim Vertiefungs-Schneiden
geformt wurde, wird der Krümmungsradius
R1 des R-abgeschrägten
Bereichs 5 größer, als
der Krümmungsradius
R2 des R-abgeschrägten Bereichs 7,
wenn notwendigerweise der zuerst und der zuletzt genannte miteinander verglichen
werden.
-
In
dieser Ausführungsform
ist, da der Ring R durch Einkerben durch das Vertiefungs-Stanzwerkzeug 3,
das einen Randwinkel von 50 bis 80 Grad aufweist, wie oben beschrieben,
entsprechend der Größe der betreffenden
R-abgeschrägten
Bereiche 5 und 7 nach der Walzen-Endbearbeitung,
geschnitten wird, beträgt
der Krümmungsradius
R1 des R-abgeschrägten
Bereichs 5 auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil R =
0,2 bis 0,3 und der Krümmungsradius
R2 des R-abgeschrägten
Bereichs 7 auf dem äußeren Umfangskurvenkanten-Teil 7 R
= 0,1, oder ähnlich.
Es ist wünschenswert,
dass der Krümmungsradius
R1 des R-abgeschrägten
Bereichs 5 auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil zumindest
doppelt so groß,
wie der Krümmungsradius
R2 des R-abgeschrägten
Bereichs 7 auf der äußeren Umfangsseite
ist.
-
5 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind Vertiefungs-Stanzwerkzeuge 8,
außer
auf der Antriebswalzen- 1 Seite auch auf der Druckwalzen- 4 Seite,
vorgesehen. Daher unterscheidet sich diese Ausführungsform durch einen Aufbau,
bei dem der Ring R durch Einkerben von oben und unten geschnitten
wird, von der ersten Ausführungsform.
-
Im
Einzelnen wird ein Vertiefungs-Stanzwerkzeug mit einem Randwinkel
von 50 bis 80 Grad, wie das Vertiefungs-Stanzwerkzeug 3 auf der Antriebswalzen-Seite, ähnlich der
ersten Ausführungsform,
eingesetzt, während
ein Vertiefungs-Stanzwerkzeug 8,
mit einem stumpfen Winkel θ2
(zum Beispiel 120 Grad) auf der Druckwalzen- 4 Seite benutzt wird,
sodass die oberen und unteren Vertiefungs-Stanzwerkzeuge 3 und 8 das
Ringmaterial W von sowohl der inneren, als auch äußeren Umfangsseite fassen,
um diese durch Einkerben abzuschneiden, während das Ringmaterial W umlaufend
gedreht wird.
-
In
diesem Fall wird der R-abgeschrägte
Bereich 5 mit einem großen Krümmungsradius auf dem inneren
Umfangskurvenkanten-Teil
geformt, den das spitzwinklige Vertiefungs-Stanzwerkzeug 3,
infolge der „Scherungs-Schräge" durch die plastische
Verformung, fasst und gleichzeitig wird der R-abgeschrägte Bereich 9,
mit einem kleinen Krümmungsradius,
auf dem äußeren Umfangskurvenkanten-Teil, den
das stumpfwinklige Vertiefungs-Stanzwerkzeug 8,
infolge der „Scherungs-Schräge" durch die plastische
Verformung fasst, geformt.
-
Danach
wird eine Walzen-Endbearbeitung auf dem Ring im nachfolgenden Schritt,
wie bei der ersten Ausführungsform,
durchgeführt,
sodass der Ring, der den R-abgeschrägten Bereich 5, mit
einem großen
Krümmungsradius
auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil, und den R-abgeschrägten Bereich 9 mit
einem kleinen Krümmungsradius
auf dem äußeren Umfangskurvenkanten-Teil,
besitzt, auf die gleiche Weise wie in 4 geformt
wird.
-
Im
Allgemeinen wird ein Metallriemen, der aus Ringen besteht, unter
schweren Bedingungen eingesetzt, zum Beispiel als CVT-Riemen, wobei eine
Kraft, die auf die äußeren Umfangsseiten-Teile des
Rings einwirkt, größer ist
als eine Kraft auf dessen inneren Umfangsseiten-Teil ist. Demzufolge
ist es, im Hinblick auf eine Verbesserung der Haltbarkeit des Rings
an sich, wichtig, dass der oben genannte Nachteil wie zum Beispiel
ein „Grat", oder dergleichen,
nicht auf dem inneren Umfangsseiten-Teil des Rings zurückbleibt.
-
Der
Ring für
einen mehrschichtigen Metallriemen, entsprechend der vorliegenden
Erfindung, erfüllt
diese Anforderungen ausreichend, wobei der Krümmungsradius des abgeschrägten Bereichs
des inneren Umfangskurvenkanten-Teils förmlich größer angesetzt wird, als der
an der äußeren Umfangskurvenkante.
-
Wenn
folglich zum Beispiel ein Nachteil wie zum Beispiel ein „Grat", oder dergleichen,
gleichzeitig am inneren und äußeren Umfangskurvenkanten-Teil
bei der Schneidphase eines Rings entsteht, kann, da der Krümmungsradius
des abgeschrägten Bereichs
auf der inneren Umfangsseite des Rings größer ist, als der auf der äußeren Umfangsseite,
der Grat auf der inneren Umfangsseite sicherer, als der Grat auf
der äußeren Umfangsseite,
entfernt werden. Folglich kann die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit
des Rings an sich verbessert werden.
-
Mit
anderen Worten kann, selbst wenn der Nachteil, wie zum Beispiel
der „Grat", oder dergleichen,
auf inneren und äußeren Peripherien
des Rings, der sich in der Phase der Vorverarbeitung oder Materialverarbeitung
befindet, der Nachteil sicherer von der inneren Peripherie des Rings
entfernt werden, der im praktischen Einsatz großen Kräften proportional zur Größe des Krümmungsradius
des abgeschrägten
Bereichs der inneren Umfangsseite des Rings, ausgesetzt ist. Folglich
kann eine Beanspruchungs-Konzentration oder dergleichen, infolge des
Verbleibs des Nachteils, vermieden werden und die Haltbarkeit und
Zuverlässigkeit
des Ringes kann signifikant verbessert werden. Besonders wenn der Krümmungsradius
des abgeschrägten
Bereichs an der inneren Umfangsseite des Rings mindestens doppelt
so groß,
wie der der äußeren Umfangsseite, wie
gemäß dem zweiten
Aspekt definiert, ist, wird der Vorteil oder die Leistung der Erfindung
weiter gesteigert.
-
Andererseits
fasst, wenn beim Herstellungsverfahren eines Rings für einen
mehrschichtigen metallischen Riemen, wie oben beschrieben, der Ring aus
dem Ringmaterial durch Zusammenwirken des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs
mit einer winkelförmigen
Kante und der Druckwalze, dem so genannten Einkerbungsverfahren,
geschnitten wird, das Vertiefungs-Stanzwerkzeug das Ringmaterial von der
inneren in Richtung der äußeren Umfangsseite.
Folglich entsteht der so genannte sanfte „Scherungs-Schrägen-(roll
over)" Bereich,
auf Grund von plastischem Fliessen (plastischer Verformung) auf
einer geschnittenen Oberfläche
der inneren Umfangsseite des Rings und der Ring wird vom Ringmaterial
gebrochen, kurz bevor das Vertiefungs-Stanzwerkzeug das Ringmaterial
zur äußeren Umfangsfläche abnimmt.
Da der Ring vom Ringmaterial durch den Bruch getrennt wird, kann
eine Gratbildung auf der äußeren Umfangskurvenkanten-Seite
nicht verhindert werden. Weil jedoch die "Scherungs-Schräge" infolge der plastischen Verformung
auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil des Rings entsteht, wird notwendigerweise
der Krümmungsradius
der inneren Umfangskurvenkanten-Seite des Rings größer, als der
der äußeren Umfangskurvenkanten-Seite
und das Entstehen des Nachteils, wie ein „Grat", wird unterdrückt.
-
In
diesem Fall wird die mechanische Festigkeit auf der inneren Umfangskurvenkanten-Seite
des Rings, infolge der Härtungsarbeit
auf Grund der plastischen Verformung, ebenfalls verbessert.
-
Wenn
daraufhin auf dem Ring eine Walzen-Endbearbeitung, als ein dem Schneidvorgang folgender
Polierschritt, ausgeführt wird
und eine Entgratungs-Kraft gleichmäßig auf die entsprechenden inneren
und äußeren Umfangskurvenkanten-Teile aufgebracht
wird, wird der Bereich der „Scherungs-Schräge" sanfter endbearbeitet
und der Nachteil, wie zum Beispiel ein „Grat", oder dergleichen, wird vollständig vom äußeren Umfangskurvenkanten-Teil
des Rings entfernt sodass der äußeren Umfangskurvenkanten-Teil
in einer R-abgeschrägten Form
gerundet wird. Besonders der innere Umfangskurvenkanten-Teil des
Rings wird als abgeschrägter Bereich
mit einem Krümmungsradius,
größer als
der des äußeren Umfangskurvenkanten-Teils,
endbearbeitet.
-
Mit
anderen Worten, da der Ring aus dem Ringmaterial, durch Mitwirkung
des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs mit winkelförmiger Kante. und der Druckwalze,
geschnitten wird, und danach ein solcher Poliervorgang, wie eine
Walzen-Endbearbeitung,
oder dergleichen, auf den inneren und äußeren Umfangskurvenkanten-Teilen
des ausgeschnittenen Rings, ausgeführt wird, kann in der Phase
des Schneidvorgangs der Krümmungsradius
des inneren Umfangskurvenkanten-Teils des Rings größer gemacht
werden, als der dessen äußeren Umfangskurvenkanten-Teils
und ein gewünschter
Ring kann, durch bloßes
Aufbringen einer Entgratungs-Kraft auf die entsprechenden äußeren und
inneren Umfangsseiten des Rings ebenso im Polierarbeitsschritt,
als nachfolgenden Schritt, hergestellt und eine Verminderung von
Herstellungskosten erreicht werden. Zusätzlich wird die Härtungsarbeit
auf dem inneren Umfangskurvenkanten-Teil des Rings infolge des plastischen
Fliessens aufgrund des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs begünstigt.
Darüber
hinaus kann die mechanische Festigkeit der inneren Umfangsseite
des Rings, auf die eine größere Kraft
aufgebracht wird als die, die auf die äußere Umfangsseite wirkt, verbessert
werden.
-
Das
Herstellungsverfahren ist dafür
ausgerichtet, die Krümmung
der inneren Umfangskurvenkante des Rings förmlich größer als die dessen äußerer Umfangskurvenkante
zu fertigen. Folglich ist es vorzuziehen, dass der Randwinkel des
Vertiefungs-Stanzwerkzeugs mit einem winkelförmigen Rand spitz ist, sich
insbesondere in einem Bereich von 50 bis 80 Grad befindet.
-
Besonders
weil der Randwinkel des Vertiefungs-Stanzwerkzeugs mit dem winkelförmigen Rand
in einen Bereich von 50 bis 80 Grad gelegt wird, kann ein derartiger
Effekt oder Vorteil, erreicht werden, dass der innere Umfangskurvenkanten-Teil des
Rings leicht auf eine vorgegebene Krümmung in der Phase des Schneidvorgangs
bearbeitet werden kann.
-
Außerdem können verschiedene
Polier-Arbeitsverfahren für
den, dem Schneidvorqang folgenden, Poliervorgang angewendet werden,
aber es ist wünschenswert,
dass eine, für
Massenproduktion geeignete, Walzen-Endbearbeitung, als der Poliervorgang
eingesetzt wird.
-
Da
in diesem Zusammenhang die Walzen-Endbearbeitung wie die Polierarbeit
auf dem Ring, der geschnitten wurde, ausgeführt wird, kann ein derartiger
Effekt oder Vorteil erreicht werden, dass die Produktivität verbessert
und die Herstellungskosten weiter vermindert werden können.
-
Obwohl
die Erfindung oben bereits mit Bezug auf die Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf
solche Ausführungsformen,
wie oben beschrieben, begrenzt. Verschiedene Modifikationen und
Variationen solcher Ausführungsformen
können
vom Durchschnittsfachmann im Lichte der obigen Beschreibung ausgeführt werden.
Der Schutzumfang der Erfindung ist definiert mit Bezug auf die folgenden
Ansprüche.