DE602004003943T2 - Metalltreibriemen - Google Patents

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Johannes Cornelis VAN DER MEER
Marco Van Schaik
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Metalltreibriemen für ein stufenloses Getriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Riemen dieser Art sind allgemein bekannt, zum Beispiel aus der Patentanmeldung GB1549403 , den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 994 275 und EP-A-0 381 258. Metallriemen für ein stufenloses Getriebe funktionieren auf Grundlage von Reibkontakt. Dazu ist der bekannte Riemen mit lateralen Kontaktflächen, das heißt Flanken, zum Kontakt mit den Kontaktflächen der jeweiligen Rillenscheiben eines Paars Rillenscheiben, zum Beispiel einer Rolle, versehen, in der der Riemen im Betrieb untergebracht ist. Wenn eine Bewegung von einer Rolle auf die andere übertragen wird, ist der bekannte Riemen beträchtlicher Wärme ausgesetzt, die im Reibkontakt insbesondere aufgrund der sehr hohen Drehmomente, die unter Verwendung eines Metallriemens übertragen werden, entsteht. Deshalb werden Metallriemen normalerweise in einer geschmierten, das heißt gekühlten, Umgebung betrieben. Dazu werden sie im Betrieb im Allgemeinen von einer radial inneren Position mit einem Schmiermittel und/oder Kühlmittel, wie zum Beispiel Getriebeöl, besprüht. Das ständig frisch zugeführte Öl kühlt die relevanten Kontaktflächen und trägt dadurch dazu bei, dass zumindest so weit. wie möglich Schäden daran vermieden werden. Ein Beispiel für solch eine Beschädigung ist zum Beispiel die so genannte Kaltverschweißung, das heißt eine spontane lokale Verbindung zwischen zwei Metallteilen, die durch die Erzeugung von Wärme entsteht. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass das Kühlen gegebenenfalls nicht immer optimal ist, und folglich können auf sehr lokaler Basis selbst bei Zuführung von Getriebeöl immer noch Kaltverschweißungen auftreten. Die Kaltverschweißungen werden normalerweise sofort nach ihrer Bildung unter der auf den Riemen wirkenden Kraft und Dynamik wieder gebrochen, wodurch es entweder an der Flanke eines Querelements oder an der Kontaktfläche einer Rolle zu einer unerwünschten Unregelmäßigkeit oder Verschleiß kommt.
  • Um erstens das durch das Getriebeöl bereitgestellte Kühlen und/oder Schmieren so gleichmäßig wie möglich zu verteilen und zweitens den Reibkontakt zwischen einem Querelement und einer Rolle zu optimieren, sind die Flanken des bekannten Riemens mit einem Profil zur Aufnahme eines Schmiermittels und/oder Kühlmittels, wie zum Beispiel des Getriebeöls in den Nuten des Profils, ausgeführt. Daraus ergibt sich Getriebeöl, das zwischen den jeweiligen Kontaktflächen herausgezwängt wird, wenn ein Querelement und eine Rolle in Kontakt kommen. Wenn diese Herauszwängbewegung gar nicht oder nicht schnell genug auftritt, wird zwischen dem Querelement und der Rolle eine zu dicke Ölschicht gebildet und folglich ist der Reibkontakt dazwischen nicht optimal. Deshalb muss das Öl leicht und vorzugsweise über die kürzestmögliche Distanz abgeführt werden, wozu die Nuten in den Flanken angeordnet sind. Aufgrund der Tatsache, dass die Nuten mehr oder weniger in Längsrichtung des Riemens, das heißt in Tangentialrichtung ausgerichtet sind, bleibt das darin aufgenommene Öl während der gesamten Bewegung des Querelements über eine Rolle mehr oder weniger zwischen dem Querelement und der Rolle eingeschlossen.
  • Hinsichtlich der Aufnahme des Getriebeöls stellten diese Querelemente mit einer profilierten Flanke im Vergleich zu dem auch bereits bekannten Querelement, dessen Flanken eine aufgeraute Ausführung aufwiesen, eine Verbesserung dar. Letztere sind zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 200 246 bekannt, in der die Flanken bestrahlt sind. Das (Sand-)Strahlen erzeugte die Art von Rauigkeit, bei der die Rauigkeitsspitzen eine ausreichend große Oberfläche zum Reibkontakt mit den Rollen bildeten, während der Raum zwischen den Rauigkeitsspitzen dazu bestimmt war, das abgeführte Öl aufzufangen. In der Praxis hatte sich jedoch herausgestellt, dass die Rauigkeit derart ist und die Oberfläche der Rauigkeitsspitzen eine solche Größe aufweist, dass das Getriebeöl nicht unter allen Bedingungen in einem ausreichenden Maß und/oder schnell genug abgeführt werden konnte. Infolgedessen war der Ölfilm in dem Reibkontakt nicht immer dünn genug für eine optimale Reibungsübertragung. Des Weiteren stellte das Aufrauen oder Bestrahlen der Flanken einen relativ teuren und arbeitsaufwendigen Produktionsprozess dar.
  • Einige dieser Nachteile sind durch die profilierten Flanken, insbesondere jene mit dem so genannten sinusförmigen Profil, das aus der EP-A-0 994 275 bekannt ist, überwunden worden. Auf diese Weise wird eine gute Funktionalität des Reibkontakts zwischen dem Querelement und der Rolle erhalten, das heißt normalerweise gibt es in dem Kontakt kein überschüssiges Getriebeöl. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Querelements besteht darin, dass das Profil im Allgemeinen mit Hilfe eines Stanzprozesses, das heißt ohne das Erfordernis eines zusätzlichen Arbeitsschrittes, wie zum Beispiel des oben erwähnten Strahlens, hergestellt werden kann, während das Querelement aus einem Basismaterial hergestellt wird.
  • Obgleich das Problem des Abführens des Öls bei dem letzteren bekannten Treibriemen bereits weitgehend gelöst worden ist, hat sich das Abführen von Getriebeöl unter mehr oder weniger extremen Betriebsbedingungen, insbesondere bei einer relativ hohen (Dreh-)Geschwindigkeit des Treibriemens und der Rollen in der Praxis noch immer als unzureichend erwiesen. Gemäß der Erfindung wird dies in einem großen Ausmaß dadurch verursacht, dass das Öl zwischen dem Treibriemen und der Rolle mehr oder weniger im Profil eingeschlossen ist. Unter gewissen Bedingungen ist das durch die Nuten gebildete Volumen dann nicht ausreichend, das abgeführte Öl aufzufangen, zumindest nicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit. Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass unter der Wirkung der Zentrifugalkraft ein Zentrifugaldruck im Getriebeöl aufgebaut wird, wo es in den Nuten eingeschlossen ist, wobei der Druck dem Abführen von Öl von den höchsten Teilen des Profils zu seinen Nuten entgegenwirkt.
  • Deshalb sucht die vorliegende Erfindung einen Treibriemen sowie ein vorteilhaftes Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem das Abführen von Getriebeöl aus dem Reibkontakt zwischen dem Querelement und den Rollen optimal ist und bei dem insbesondere der Aufbau von Zentrifugaldruck weitgehend vermieden werden kann. Gemäß der Erfindung wird dies durch einen Riemen erreicht, bei dem zumindest der Großteil der Querelemente mit den im Kennzeichen von Anspruch 1 beschriebenen Eigenschaften versehen ist.
  • Bei einer Ausführung des Querelements dieser Art liegt zwischen dem Querelement und einer Rillenscheibe einer Rolle optimale Abführung des Getriebeöls vor, weil aufgrund der besonderen Ausrichtung der radialen Aussparung in der lateralen Kontaktfläche oder Flanke des Querelements das Öl nicht zurückgehalten wird oder zumindest über eine vorteilhaft kurze Distanz zwischen dem Querelement und der Rillenscheibe abgeführt werden kann. Des Weiteren wird bei dem erfindungsgemäßen Querelement die unvermeidbare Zentrifugalkraft tatsächlich vorteilhaft für das Abführen von Getriebeöl ausgenutzt, weil die radiale Aussparung im Wesentlichen in Richtung der Zentrifugalkraft ausgerichtet ist.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform des Querelements gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die in der Kontaktfläche ausgebildete radiale Aussparung über die gesamte Radialabmessung der Flanke, so dass sie einen durchgehenden Kanal zum Durchfließen des Getriebeöls bildet. Ausführlichere Ausführungsformen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Figuren besprochen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung betrifft die Erzeugung eines möglichen Verlaufs der sich radial erstreckenden Aussparung sowie deren Herstellung mit Hilfe des Feinschneideprozesses, der bereits betriebsüblich und zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-1 158 204 bekannt ist, d.h. vorteilhafterweise gleichzeitig mit der Herstellung des Querelements aus einem Basismaterial. Dies bedeutet, dass der Stanzprozess gemäß der Erfindung unerwarteterweise eine Fläche, in diesem Fall die Flanke des Querelements, die während des Stanzens gebildet, das heißt ausgeschnitten, worden ist, mit einer quer zur Stanz- oder Schneidrichtung ausgerichteten Aussparung oder Nut versehen kann. Dazu wird gemäß der Erfindung überraschenderweise das als Stanz-„Abriss" bekannte Phänomen ausgenutzt, indem insbesondere der Stanzprozess so ausgeführt wird, dass dieses Phänomen zumindest lokal so verstärkt wird, dass das Ergebnis normalerweise als unerwünscht betrachtet, das heißt verworfen, werden würde. Die vorliegende Erfindung hat realisiert, dass dieses als Stanzabriss bekannte Phänomen vorteilhafterweise zur Schaffung der gewünschten radialen Aussparung eingesetzt werden kann. Deshalb betrifft die Erfindung auch ein Stanzverfahren zur Herstellung eines Querelements.
  • Die erforderliche Prozesseinstellung zur Herstellung der gewünschten radialen Aussparung unterscheidet sich wesentlich von den Einstellungen, die gewöhnlich beim Stanzen der Flanke und der anderen Ausschnittsflächen eines Querelements verwendet werden. Die Prozesseinstellung betrifft insbesondere die Spaltbreite, die während des Stanzens verwendet wird, das heißt den Zwischenraum zwischen einem Schneidwerkzeug und einer Matrize eines Stanzgeräts. Obgleich zum Beispiel aus der EP-A-1 158 204 bekannt ist, die Spaltbreite entlang dem Umfang des Schneidwerkzeugs und der Matrize, deren Umfänge mehr oder weniger identisch mit dem des zu bildenden Querelements sind, zu ändern, ist die bekannte Änderung relativ gering und wird ausschließlich hinsichtlich der Vermeidung eines Kontakts zwischen einem Stanzgrat auf einer Seitenfläche des Querelements und dem Träger verwendet. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch eine andere Fläche des Querelements und zielt auf eine andere Wirkung ab, wobei sie des Weiteren eine andere Prozesseinstellung, insbesondere eine Spaltbreite, vorschlägt, die größer als 10% der Dicke – das heißt der Abmessung des Materials in Stanzrichtung – des zu stanzenden Materials, vorzugsweise 15% + 5%, ist.
  • Die Prozesseinstellung weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktfläche aufgrund des als Kontraktion bekannten Stanzphänomens dort ein stark und vorteilhaft abgerundeter Abschnitt gebildet wird, wo die Flanke in die jeweilige Hauptfläche des Querelements übergeht. Durch Aufnahme dieses Phänomens in die Ausführung der Flanke des Querelements kommt es zu der günstigen Wirkung eines Verschiebens eines effektiven Angriffspunkts für eine durch die Rillenscheibe einer Rolle weiter zur Mitte der Flanke hin auf letztere ausgeübte Reibkraft und des Weiteren der weiteren Vergrößerung der Größe eines Raums, der insgesamt zwischen der Rillenscheibe und dem Querelement vorliegt.
  • Im folgenden Text wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf eine Zeichnung ausführlicher erläutert; darin zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines teilweise weggeschnittenen Getriebes, bei dem der Treibriemen gemäß der Erfindung verwendet wird;
  • 2 eine Ansicht in Längsrichtung des Treibriemens, die die Konturen einer Hauptfläche eines Querelements gemäß der Erfindung zeigt, sowie eine Ansicht dieses Elements in Quer- oder Axialrichtung;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Querelements gemäß der Erfindung;
  • 4 einen Querschnitt auf der Linie X-X in 3;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Feinschneideprozesses und der an diesem Prozess beteiligten Werkzeugteile als Querschnitt;
  • 6 eine Draufsicht einer Stanzmatrize zum Stanzen eines Querelements gemäß des Stands der Technik;
  • 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Stanzwerkzeugs; und
  • 8 zwei Querschnitte durch das Ergebnis des Feinstanzprozesses, der durch die Spaltbreiteneinstellung im Stanzprozess gekennzeichnet ist.
  • In allen Figuren werden einander entsprechende Komponenten durch identische Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 zeigt die Hauptteile eines stufenlosen Getriebes, wie es im Antrieb von zum Beispiel PKWs verwendet wird. Das Getriebe ist an sich allgemein bekannt und umfasst mindestens ein erstes Paar Rillenscheiben 1 und ein zweites Paar Rillenscheiben 2, das heißt Rollen 1, 2, und einen zwischen den Rillenscheiben einer Rolle 1, 2 untergebrachten Treibriemen 3. Die Rillenscheiben der Rolle 1, 2 sind im Wesentlichen konischer Gestalt, und für jede Rolle 1, 2 kann mindestens eine Rillenscheibe in Axialrichtung verschoben werden. Dazu sind im Allgemeinen – in der Figur nicht gezeigte – elektronisch steuerbare Betätigungsmittel im Getriebe eingebaut. Die Betätigung dieser Mittel kann zu einer axialen Verschiebung der verschiebbaren Rillenscheiben und deshalb zu einer Änderung des Laufradius R des Treibriemens 3 in Radialrichtung führen. Des Weiteren verursacht die Aktivierung, dass der Treibriemen 3 zwischen den Rillenscheiben der Rollen 1 und 2 eingeklemmt wird, so dass eine Antriebskraft zwischen einer Rolle 1, 2 und dem Treibriemen 3 mittels Reibung in der konischen Kontaktfläche dazwischen übertragen werden kann. Der Antriebsriemen 3 und das Paar Rillenscheiben 1 und 2 sind allgemein aus Metall hergestellt. Der in 1 dargestellte Treibriemen 3 umfasst ein Paar Endlosträger 4, die jeweils einen Satz verschachtelter, flacher Endlosmetallringe umfassen und die einen Träger 4 für eine Vielzahl von Querelementen 10 des Treibriemens 3 bilden, wobei die Querelemente 10 so untergebracht sind, dass sie sich bezüglich einander und entlang dem Umfang der Träger 4, das heißt in Längsrichtung, frei bewegen können.
  • 2 zeigt ein Querelement 10 des Treibriemens 3 in einem in Längsrichtung ausgerichteten Querschnitt und in einer Axialseitenansicht. In der Querschnittsansicht wird der Träger 4 in seiner beabsichtigten Ausrichtung bezüglich des Querelements 10 und insbesondere einer Lagerfläche 16 davon gezeigt. Des Weiteren zeigt 2 laterale Kontaktflächen 5, das heißt Flanken 5, die in einem unteren Teil des Querelements 10 bezüglich des Trägers 4 vorgesehen, im Wesentlichen axial ausgerichtet und zum Reibkontakt mit einer Rolle 1, 2 bestimmt sind, und eine so genannte Neigungslinie 7, die einen Übergang zwischen zwei Teilen des Querelements 10 mit einer anderen Abmessung in Längsrichtung zeigt. In einem oberen Teil des Querelements 10 bezüglich des Trägers 4 ist das Querelement mit einem Ansatz 6 und einer Kerbe 11 zur Ausrichtung zweier benachbarter Querelemente 10 im Treibriemen 3 bezüglich einander versehen. Darüber hinaus ist das Querelement 10 mit zwei Hauptflächen 8 und 9 versehen, die quer zur Längsrichtung des Treibriemens 3 ausgerichtet sind und eine Vorder- und Hinterfläche 8, 9 des Elements 10 bilden, wobei sich die Neigungslinie 7 in der Vorderfläche 8 befindet und sich die lateralen Kontaktflächen 5 zwischen diesen Hauptflächen 8 und 9 erstrecken. Des Weiteren ist das Querelement 10 mit einer radial ausgerichteten Lagerfläche zum Kontakt mit den Trägern 4 versehen.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines relevanten Teils eines Querelements 10 gemäß der Erfindung mit einer mehr oder weniger nutenförmigen Aussparung 70, die im Wesentlichen in Radialrichtung, vorzugsweise über die gesamte Radialabmessung, das heißt die Höhe, der Flanke 5, verläuft und in der Flanke 5, das heißt in der lateralen Kontaktfläche 5, vorgesehen ist. Aufgrund ihrer Ölabführ- und Ölbeförderungsfunktion wird die radiale Aussparung 70 auch als ein Kanal 70 bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist die Aussparung 70 in der Nähe einer Seite der Flanke 5, die an einer Hauptfläche, insbesondere der Hinterfläche 9, angrenzt, vorgesehen und bildet den Übergang zwischen den beiden Flächen 5 und 9. Es ist aber auch gleichermaßen möglich, dass die Aussparung an anderer Stelle, zum Beispiel in der Mitte der Fläche 5, angeordnet wird. Der verbleibende, nicht ausgesparte Teil 71 der Kontaktfläche 5 ist vorzugsweise planar, das heißt ohne irgendein Profil, ausgebildet und ist für den Reibkontakt mit den Rollen 1 und 2 bestimmt. Trotzdem kann der Teil 71 mit mehreren Nuten versehen werden, die in Längsrichtung ausgerichtet sind.
  • 4 zeigt eine Ansicht entlang der Linie X-X in 3. Die Abmessung T70 der radialen Aussparung 70 umfasst in diesem Beispiel ungefähr 50% der Gesamtbreite T10 der Flanke 5, das heißt der Abmessung in Längsrichtung T10. Gemäß der Erfindung liegt die Abmessung T70 vorzugsweise in einem Bereich von 50% plus/minus 10%. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Treibriemens 3 ist der mittlere Wert der Abmessung T70 der radialen Aussparung 70 über die Vielzahl von Querelementen 10 praktisch gleich 50%. Dadurch wird ein Teil 71 der Flanke 5 erzeugt, der für den Kontakt mit einer Rolle 1, 2 bestimmt ist und einerseits groß genug ist, die Reibkraft aufzunehmen, und andererseits klein genug ist, ein rechtzeitiges Abführen von sich auf der Fläche des Teils 71 befindendem Getriebeöl zur radialen Aussparung zu gestatten. Des Weiteren kann es gemäß der Erfindung von Vorteil sein, dass der Übergang zwischen dem Teil 71 und der Vorderfläche 8 mit einem abgerundeten Abschnitt 72 versehen ist. Die Abmessung T72 des abgerundeten Abschnitts 72 in Längsrichtung ist jedoch vorzugsweise deutlich kleiner als die Abmessung T70 der radialen Aussparung 70. Es wird bevorzugt, dass die Abmessung T72 des abgerundeten Abschnitts 72 ca. 15% plus/minus 5% der Gesamtabmessung in Richtung T10 der Flanke 5 beträgt. Bei diesen Abmessungen T70, T72 der radialen Aussparung 70 und des abgerundeten Abschnitts 72 bezüglich der Gesamtabmessung T10 des Querelements wird ein Teil 71 gebildet, der zum Kontakt mit den Rollen 1, 2 der Flanke 5 mit einer verbleibenden Abmessung T71 vorgesehen ist, wobei der Teil 71 vorteilhafterweise eine planare Ausführung aufweisen kann, das heißt eine spezielle zusätzliche Profilierung des Teils ist nicht erforderlich.
  • Die oben genannten Ausführungsformen des Querelements 10 gemäß der Erfindung, bei denen die radiale Aussparung 70 auch den Übergang zur Hauptfläche 8, 9, vorzugsweise zur Hinterfläche 9, bildet, weisen den Hauptvorteil auf, dass sie mit Hilfe eines bekannten und gewöhnlich verwendeten Stanzprozesses zum Bilden, insbesondere Schneiden und Stanzen, von Querelementen 10 aus dem normalerweise in Streifenform vorliegenden Basismaterial 52 hergestellt werden können. Dazu sollte jedoch eine geeignete Prozesseinstellung gewählt werden, die sich wesentlich von den gewöhnlich verwendeten Einstellungen unterscheidet.
  • Zur Darstellung der Bildung eines Querelements 10 zeigt 5 schematisch einen so genannten Feinschneideprozess und eine so genannte Feinschneidvorrichtung, die zum Schneiden eines zu bildenden Produkts 51, in diesem Fall des Querelements 10, aus dem Basismaterial 52 in flächiger Form verwendet wird. Die bekannte Stanzvorrichtung umfasst eine Matrize 45 und eine Führungsplatte 35, zwischen denen das zu stanzende Material 52 geklemmt wird. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung ein Schneidwerkzeug 30 und in einer Linie damit ein Stützglied 40. Der Umfang sowohl des Schneidwerkzeugs 30 als auch des Stützglieds 40 entspricht im Wesentlichen dem Umfang der zu stanzenden Querelemente 10. Eine durch den Pfeil P gezeigte Bewegung des Schneidwerkzeugs 30 bezüglich der Matrize 45 schneidet das Produkt 51 aus, wobei das Stützglied 40 eine Gegenkraft ausübt, jedoch gleichzeitig auch der Bewegung des Schneidwerkzeugs 30 folgt. Im Falle des Querelements 10 umfassen die während des Stanzprozesses ausgeschnittenen Flächen mindestens die Flanken 5 und die Lagerflächen 16. Senkrecht zum Außenumfang des Schneidwerkzeugs 30 und zum Innenumfang der Matrize 45 wird ein als Schneidspalt bezeichneter freier Raum oder Zwischenraum definiert. Das Ausmaß des Zwischenraums, das heißt die Spaltbreite des Schneidspalts, ist im Allgemeinen relativ klein und beträgt bei dem Feinschneideprozess ca. 1 bis höchstens 5 Prozent einer Dicke des zu stanzenden Materials 52.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sollte hingegen zum Erhalt der funktional erwünschten radialen Aussparung 70 mit der gewünschten Abmessung T70 die Spaltbreite, zumindest dort, wo die Flanke 5 des Querelements 10 aus dem zu stanzenden Material 52 herausgeschnitten wird, mehr als 10% einer Dickenabmessung T10 des zu stanzenden Materials 52, gemessen in Schneid- oder Bewegungsrichtung P des Schneidwerkzeugs 30, betragen. Die Dicke T10 entspricht praktisch der Gesamtabmessung T10 der Flanke 5 in Längsrichtung bei Verwendung im Treibriemen 3. Insbesondere wird eine Spaltbreite von 15% plus/minus 5% der Dicke T10 verwendet, und ganz besonders ist die Spaltbreite ca. gleich 15% der Dicke. Eine Einstellung dieser Art weist die vorteilhafte Wirkung auf, dass das Querelement 10 einerseits eine Kontraktion oder einen abgerundeten Abschnitt 72 zwischen einer ersten Hauptfläche 8 und der Flanke 5 mit optimalen Abmessungen zur Verwendung im Treibriemen 3 aufweist und andererseits mit einem Abriss, das heißt einer Aussparung 70, versehen ist, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Flanke 5 befindet und auch optimale Abmessungen zur Verwendung im Treibriemen 3 aufweist. Zwischen dem abgerundeten Abschnitt 72 und der Aussparung 70 befindet sich der Teil 71 der Flanke 5, der zum Reibkontakt mit den Rollen 1, 2 bestimmt und im Wesentlichen planar ist, das heißt, mit einer relativ geringen Rauigkeit ausgeschnitten ist. Eine solche Einstellung des Stanzprozesses führt, zumindest in Radialrichtung gesehen, zu einer Aussparung, die eine im Wesentlichen dreieckige Form aufweist, wobei sich die maximale Tiefe am Übergang zur Hauptfläche 8, 9 des Querelements 10, insbesondere zur Hinterfläche 9, befindet. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der planare Teil 70 von der Kontaktfläche 5 auch irgendeine gewünschte Rauigkeit im Mikromaßstab erhält, wodurch, falls erforderlich, natürlich die beabsichtigte Ölabführung gefördert wird. Ein weiterer Vorteil dieser Herstellungsart von Querelementen 10 besteht darin, das insbesondere die Matrize 45 viel weniger Verschleiß als zuvor ausgesetzt ist, was dazu führt, dass die Matrize weniger intensiv oder zumindest weniger oft ausgetauscht oder nachgeschliffen werden muss, wie unten unter Bezugnahme auf die 6 und 7 ausführlich besprochen.
  • 6 zeigt eine Draufsicht der Matrize 45, wie sie für das bekannte Querelement 10 mit einer profilierten Flanke 5 verwendet wird. Die Kombination eines relativ schmalen Schneidspalts mit dem entsprechend profilierten Randteil 451 der Matrize 45 für die profilierte Flanke 5 bedeutet, dass die Matrize lokal relativ großen Kräften und deshalb relativ umfassendem Verschleiß ausgesetzt ist, wie in dem Querschnitt durch das in 7 durch die Bezugszahl 451' gezeigte Stanzwerkzeug ausführlich dargestellt. Der Verschleiß des Randteils 451, 451' ist tatsächlich der entscheidende Faktor bei der Bestimmung der Betriebslebensdauer der Matrize 45, da die Ausrichtung der Flanken 5 eines Querelements 10 bezüglich einander äußerst genau sein muss. Das erfindungsgemäße Vorsehen der in Radialrichtung über die Flanke 5 des Querelements 10 verlaufenden Aussparung 70 bedeutet, dass eine profilierte Flanke 5 und der Randteil 451 dieser Art nicht länger erforderlich sind. Folglich kann der Randteil 451 der Matrize 45, der die Flanke 5 eines Querelements 10 bildet, vorteilhafterweise planar, das heißt in Draufsicht gerade, sein und ist im Vergleich zu anderen Randteilen davon nicht mehr erhöhtem Verschleiß ausgesetzt.
  • Schließlich stellt 8 wieder den Einfluss der Dimensionierung des Schneidspalts auf das Stanzergebnis dar. Die linke Seite von 8 zeigt im Querschnitt einen Rand 5 eines unter Verwendung des Feinschneideprozesses erhaltenen Produkts, während die rechte Seite einen Rand 5 eines Produkts zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des relativ großen Schneidspalts gestanzt worden ist. Insbesondere zeigt die Figur eine Querschnittsansicht durch die Flanken 5 eines Querelements 10. Bei dem Feinschneideprozess wird ein relativ schmaler Schneidspalt verwendet, und folglich kommt es zu wenig oder gar keinem Abriss, und die Flanke 5 ist in Schneidrichtung praktisch planar und endet in einem Grat 50. Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung ein relativ großer Schneidspalt verwendet wird, wird der Abriss 70 gebildet, der sich in Radialrichtung über die Flanke 5 erstreckt und den erwünschten, radial ausgerichteten Abführkanal 70 für Getriebeöl bildet.
  • Zusätzlich zu dem oben beschriebenen betrifft die Erfindung des Weiteren alle in den Figuren gezeigten Details, zumindest in dem Maße, dass sie durch einen Fachmann sofort und eindeutig verstanden werden können, und alles, was in dem nachfolgenden Satz Ansprüchen beschrieben wird.

Claims (8)

  1. Treibriemen (3), insbesondere zur Verwendung in einem stufenlosen Getriebe, wie zum Beispiel für PKWs, mit zwei Paaren im Wesentlichen konischer Rillenscheiben (1, 2), zwischen denen der Treibriemen (3) unter Anlegen von Klemmkräften untergebracht ist, wobei der Treibriemen (3) einen Endlosträger (4) für eine Vielzahl von Querelementen (10) umfasst, wobei entlang dem Endlosträger (4) die Querelemente (10) so untergebracht sind, dass sie sich zumindest in Längsrichtung des Treibriemens (3) frei bewegen können, wozu die Querelemente (10) mit einer Aussparung vorgesehen sind, von der ein Rand eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Lagerfläche (16) für den Träger (4) bildet, wobei die Querelemente (10) des Weiteren quer zur Längsrichtung des Trägers (4) ausgerichtete Hauptflächen (8, 9) und im Wesentlichen in der Längsrichtung ausgerichtete und als die Flanken (5) bekannte, axial gerichtete laterale Kontaktflächen (5) zum Kontakt mit den Paaren Rillenscheiben (1, 2) umfassen, wobei mindestens eine solche laterale Kontaktfläche (5) mit einer Aussparung (70) versehen ist, die sich zumindest zum radialen Abführen und/oder Zuführen eines Schmiermittels und/oder eines Kühlmittels eignet, wenn das Querelement (10) zwischen den Rillenscheiben eines Paars Rillenscheiben (1, 2) untergebracht ist, deren größte Abmessung im Wesentlichen radial ausgerichtet ist und die einen radial verlaufenden Kanal in der lateralen Kontaktfläche (5) bildet, der sich über die gesamte Höhe der lateralen Kontaktfläche (5) erstreckt und einen Kanal zwischen einem Paar Rillenscheiben (1, 2) und dem Riemen (3) bildet, durch den während des Betriebs Medium kontinuierlich in Radialrichtung strömen kann, wobei sich die radiale Aussparung (70) auf einer Seite der lateralen Kontaktfläche (5) befindet und den Übergang von der jeweiligen lateralen Kontaktfläche (5) zu einer Hauptfläche (9) des Querelements (10) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Querelemente (10) weiterhin mit einem abgerundeten Abschnitt (72) versehen sind, der den Übergang von der lateralen Kontaktfläche (5) zur jeweils anderen Hauptfläche (8) bildet, wobei die radiale Aussparung (70), im Querschnitt gesehen, eine Abmessung in der Längsrichtung (T70) aufweist, die beträchtlich größer ist als eine Abmessung des abgerundeten Abschnitts (72) in dieser Längsrichtung (T72) und die, zumindest als Durchschnitt über die Vielzahl von Querelementen (10) des Riemens (3), ungefähr die Hälfte der Gesamtabmessung der lateralen Kontaktfläche (5) in dieser Richtung (T10) beträgt.
  2. Treibriemen (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfläche (9), zu der die radiale Aussparung (70) einen Übergang bildet, gegenüber der Hauptfläche (8) liegt, in der eine so genannte Neigungslinie (7) des Querelements (10) definiert ist, wobei die Neigungslinie (7) einen Übergang zwischen zwei Teilen des Querelements (10) mit unterschiedlichen Abmessungen in der Längsrichtung (T10) bildet.
  3. Treibriemen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein verbleibender, nicht ausgesparter Teil (71) der lateralen Kontaktfläche (5), der zum Kontakt mit einer Rillenscheibe eines Paars Rillenscheiben (1, 2) bestimmt ist, im Wesentlichen planar ohne irgendein Profil ausgebildet ist.
  4. Treibriemen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein verbleibender, nicht ausgesparter Teil (71) der lateralen Kontaktfläche (5), der zum Kontakt mit einer Rillenscheibe eines Paars Rillenscheiben (1, 2) bestimmt ist, mindestens 40% und höchstens 60% einer projizierten Gesamtoberfläche der lateralen Kontaktfläche (5) umfasst.
  5. Treibriemen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Aussparung (70) in der Längsrichtung eine Abmessung (T70) von ca. 1 mm und in der lateralen oder axialen Richtung des Treibriemens (3) eine Maximalabmessung, das heißt Tiefe von 0,2 mm plus oder minus 0,1 mm aufweist.
  6. Treibriemen (3) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Mehrzahl der Vielzahl von Querelementen (10) mit der radialen Aussparung (70) versehen ist.
  7. Stanzverfahren unter Verwendung einer Stanzvorrichtung zur Herstellung eines Querelements (10) für einen Treibriemen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Spaltbreite eines Schneidspalts, das heißt ein Abstand zwischen einem Schneidwerkzeug (30) und einer Matrize (45) der Stanzvorrichtung, dazu ausgelegt ist, gestanzte Querelemente (10) zu erhalten, von denen mindestens eine laterale Kontaktfläche (5) abgebrochen ist, wobei der abgebrochene Abschnitt (70) der Fläche (5) ungefähr 50% der Gesamtabmessung der Fläche (5) umfasst.
  8. Stanzverfahren unter Verwendung einer Stanzvorrichtung zur Herstellung eines Querelements (10) für einen Treibriemen (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Spaltbreite eines Schneidspalts, das heißt ein Abstand zwischen einem Schneidwerkzeug (30) und einer Matrize (45) der Stanzvorrichtung, zumindest, wo sie die laterale Kontaktfläche (5) des Querelements (10) aus dem zu stanzenden Material (52) ausschneiden, größer als 10% der Abmessung (T10) des zu stanzenden Materials (52) in Schneid- oder Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs (30) ist und vorzugsweise in einem Bereich von 15% plus oder minus 5% dieser Abmessung (T10) liegt.
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