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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Form, die ausgestaltet
ist, zum Zweck eines Stanzprozesses angewendet zu werden, bei dem
ein Querelement, das ausgestaltet ist, Teil eines Treibriemens für ein stufenloses
Getriebe zu sein, aus einem Basismaterial ausgestanzt wird.
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Ein
Treibriemen für
ein stufenloses Getriebe ist allgemein bekannt. Gewöhnlich umfasst
ein solcher Treibriemen zwei endlose bandähnliche Träger, die wie eine geschlossene
Schleife zum Tragen einer relativ großen Anzahl von Querelementen
geformt sind. Die Querelemente sind beweglich entlang des gesamten
Umfangs der Träger
angeordnet, wobei sie während
des Betriebs Kräfte übertragen
können,
die eine Bewegung des Treibriemens betreffen.
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In
der folgenden Beschreibung des Querelements beziehen sich die genannten
Richtungen auf die Situation, in der das Querelement Teil des Treibriemens
ist. Eine Längsrichtung
des Querelements entspricht einer Umfangsrichtung des Treibriemens. Eine
vertikale Querrichtung des Querelements entspricht einer radialen
Richtung des Treibriemens. Eine horizontale Querrichtung des Querelements entspricht
einer Richtung rechtwinklig sowohl zur Längsrichtung als auch zur vertikalen
Querrichtung. Die Bezeichnung eines Querelements als nachfolgendes
Querelement oder vorhergehendes Querelement in Bezug auf ein benachbartes
Querelements betrifft eine Bewegungsrichtung des Treibriemens.
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In
der horizontalen Querrichtung wird das Querelement auf gegenüberliegenden
Seiten mit Aussparungen zur Aufnahme der Träger bereitgestellt. Zum Zweck
des Haltens der Träger
umfasst das Querelement tragende Flächen. In der horizontalen Querrichtung
ist das Querelement auf gegenüberliegenden
Seiten zum Zweck des Kontakts zwischen dem Querelement und den Riemenscheiben einer
Rolle eines stufenlosen Getriebes mit Riemenscheibenkontaktflächen bereitgestellt,
die in Richtung der tragenden Flächen
auseinander laufend sind. Die Bezeichnungen „oben" und „unten", die hierin im Folgenden angewendet
werden, beziehen sich auf die Richtung des Auseinanderlaufens; diese ist
von unten nach oben festgelegt.
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In
der vertikalen Querrichtung von unten nach oben umfasst das Querelement
nacheinander einen Basisteil, einen Einschnürungsteil und einen oberen
Teil, worin in der horizontalen Querrichtung die Abmessungen des
Einschnürungsteils
relativ klein sind. Der Basisteil umfasst die tragenden Flächen und
die Riemenscheibenkontaktflächen.
Bei dem Treibriemen ist der Basisteil an der Seite des Innenumfangs
des Treibriemens angeordnet, wohingegen der obere Teil an der Seite
des Außenumfangs des
Treibriemens angeordnet ist.
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Der
obere Teil umfasst zwei Halteflächen,
die den tragenden Flächen
gegenüberliegend
angeordnet sind. Wenn das Querelement in einem Treibriemen angeordnet
ist, wird eine Position der Träger
in radialer Richtung durch die tragenden Flächen einerseits und durch die
Halteflächen
andererseits begrenzt.
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Das
Querelement weist zwei Hauptkörperflächen auf,
nämlich
eine Vorderfläche
und eine Rückfläche, die
sich im Wesentlichen parallel in Bezug zueinander und im Wesentlichen
rechtwinklig zur Längsrichtung
erstrecken. Wenigstens ein Teil der Vorderfläche des Querelements ist ausgestaltet,
wenigstens einen Teil der Rückfläche eines
folgenden Querelements in dem Treibriemen zu berühren, wohingegen wenigstens
ein Teil der Rückfläche des Querelements
ausgestaltet ist, wenigstens einen Teil der Vorderfläche eines
vorhergehenden Querelements in dem Treibriemen zu berühren.
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Eine
Umfangsfläche,
von der die tragenden Flächen
und die Riemenscheibenkontaktflächen
ein Teil sind, erstreckt sich zwischen den zwei Hauptkörperflächen. In
der Längsrichtung
des Querelements ist eine Abmessung der Umfangsfläche relativ
klein.
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Mittels
eines Stanzprozesses wird das Querelement aus einem Basismaterial,
das wie eine Platte geformt ist, hergestellt. Bei dem Stanzprozess
werden ein Schneidelement und ein Halteelement eingesetzt, wobei
das Schneidelement ausgestaltet ist, das Querelement unter der Einwirkung
einer Schneidkraft aus dem Basismaterial herauszuschneiden, und
wobei das Halteelement ausgebildet ist, das Querelement durch eine
Haltekraft während des
Stanzprozesses zu halten. Der Umfang sowohl der Haltefläche als
auch der Schneidfläche
ist im Wesentlichen gleich dem Umfang des Querelements. Während des
Stanzprozesses durchdringt das Schneidelement das Basismaterial
unter der Einwirkung von Druck, wobei eine beidseitige Bewegung des
auszustanzenden Querelements und des Basismaterials ermöglicht wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird das auszustanzende Querelement zwischen
dem Schneidelement und dem Haltelement eingeklemmt.
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Ferner
wird bei dem Stanzprozess eine Form eingesetzt, die mit einem Aufnahmeraum
zur Aufnahme des auszustanzenden Querelements, des Halteelements
und eines Endes des Schneidelements bereitgestellt ist. Der Innenumfang
des Aufnahmeraums entspricht im Wesentlichen dem Umfang des Schneidelements,
des Halteelements sowie des auszustanzenden Querelements, so dass
der Aufnahmeraum das auszustanzende Querelement praktisch ohne jedes
Spiel aufnehmen kann.
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In Übereinstimmung
damit, was bereits angegeben wurde, weist das Querelement einen
Basisteil und einen oberen Teil auf, die über einen relativ schmalen
Einschnürungsteil
miteinander verbunden sind. Aufgrund der Tatsache, dass das Querelement wie
oben beschrieben mittels eines Stanzprozesses hergestellt wird,
gelten Beschränkungen
auf die Ausgestaltung des Querelements mit den genannten Teilen.
Zum Beispiel muss ein Verhältniswert
zwischen den Abmessungen des Basisteils und den Abmessungen des
oberen Teils innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen. Wenn zum
Beispiel der obere Teil relativ zu klein ist, besteht die Möglichkeit,
dass das Schneidelement während
des Stanzprozesses bricht. Ebenso muss ein Abstand zwischen einer
tragenden Fläche
und einer gegenüberliegenden
Haltefläche
größer sein
als ein bestimmter minimaler Abstand. Je kleiner dieser Abstand
gewählt
wird, umso kleiner muss ein länglicher
Teil der Form sein, der während
des Stanzprozesses in eine Aussparung des Querelements gesetzt wird,
und umso größer ist die
Wahrscheinlichkeit, dass dieser längliche Teil von dem anderen
Bereich der Form unter der Einwirkung der während des Stanzprozesses vorherrschenden Kräfte abbricht.
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Die
Schrift
EP-A-1539395 offenbart
eine geteilte Form, die zum Ausstanzen von Querelementen für Treibriemen
verwendet wird. Diese Schrift fällt
unter den Artikel 54 (3) EPC.
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Die
Erfindung ist in den Ansprüchen
1 und 2 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird während
des Stanzprozesses Gebrauch von einer Form gemacht, die aus wenigstens
drei separaten Formkomponenten besteht, worin jede Formkomponente
einen Teil einer Innenfläche
des Aufnahmeraums umfasst. Dies hat wesentliche Vorteile, von denen
jetzt eine Reihe beschrieben wird.
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Erstens
ist es durch Einsetzen einer geteilten Form möglich, mehr Freiheit in Bezug
auf die Ausgestaltung des Querelements basierend auf der Tatsache
zu erzielen, dass es möglich
ist, die Aufteilung der Form in Formkomponenten an die Aufteilung
der Kräfte
während
des Stanzprozesses anzupassen, worin die letztere Aufteilung die
Ausgestaltung des Querelements betrifft. Zum Beispiel ist es möglich, die
länglichen
Teile der Form, die während
des Stanzprozesses in die Aussparungen des Querelements gesetzt
werden, als separate Formkomponenten zu realisieren. Auf diese Weise
wird ein Brechen der Form verhindert.
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Zweitens
wird als ein Ergebnis der Aufteilung der Form in mehrere Formkomponenten
der Herstellungsprozess der Form vereinfacht. Im Fall einer Form
gemäß dem Stand
der Technik, die als ein Stück
ausgebildet ist, müssen
fortgeschrittene Techniken, wie zum Beispiel Drahterodieren, zum
Zweck der Formgebung des Aufnahmeraums in der Form eingesetzt werden.
Gewöhnlich
wird, nachdem der Aufnahmeraum ausgebildet wurde, wenigstens ein Teil
der Innenfläche
des Aufnahmeraums mit einer Beschichtung versehen, um eine gewünschte Qualität der Oberfläche zu erhalten
oder zum Beispiel die Werkzeugstandzeit der Form auszudehnen. Das
Auftragen der Beschichtung in dem Aufnahmeraum mit einem Innenumfang,
der im Wesentlichen dem Umfang des Querelements entspricht, ist
ein mühsamer Vorgang.
In dieser Hinsicht spielt die Tatsache eine Rolle, dass die Form
unter anderem zu dem Zweck, das Halteelement aufnehmen zu können, eine
gewisse Höhe
aufweist, da als Folge an manchen Stellen der Innenfläche des
Aufnahmeraums sozusagen schmale Rillen vorhanden sind.
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In
dem Fall der Form gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Formkomponenten separat gebildet, wobei herkömmlichere
Techniken eingesetzt werden können.
Dies hängt
mit der allgemeinen Tatsache zusammen, dass es leichter ist, eine
Außenfläche eines
beliebigen Elements genau zu formen als eine Innenfläche eines
Raums in einem beliebigen Element. Was das Beschichten betrifft
ist es ebenfalls leichter, eine Außenfläche eines beliebigen Elements
zu beschichten als eine Innenfläche
eines Raums in einem beliebigen Element. Daher ist es dringend bevorzugt,
die Formkomponenten vor dem Zusammensetzen der Form durch Verbinden
der Formkomponenten zu beschichten.
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Drittens
erlaubt die Anwendung der separaten Formkomponenten, die Wartung
der Form in einer zielgerichteteren Weise durchzuführen. Zum
Beispiel ist es wesentlich, dass Teile der Innenfläche des Aufnahmeraums,
die dazu dienen, mit den Riemenscheibenkontaktflächen des Querelements in Kontakt
zu treten, mit einem bestimmten Relief bereitgestellt werden. Wenn
dieses Relief abgenutzt ist, muss es erneut bereitgestellt werden,
zum Beispiel mittels Schleifen, sofern das Ausmaß, in dem das Relief abgenutzt
ist, nicht über
einer bestimmten Obergrenze liegt. In dem Fall der Form gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
dass das Relief an zwei separaten Formkomponenten vorhanden ist,
die jeweils entfernt und bearbeitet werden können, wenn das Relief abgenutzt
ist. Ebenso ist es möglich,
wenn separate Formkomponenten eingesetzt werden, Komponenten lediglich
bei Bedarf zu ersetzten. Gemäß dem Stand
der Technik ist es in dem Fall, dass ein Teil der Innenfläche des
Aufnahmeraums veraltet, erforderlich, die gesamte Form zu ersetzen
oder zu bearbeiten, was kostspieliger ist als einige Formkomponenten
zu ersetzen oder zu bearbeiten.
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Viertens
bietet die Aufteilung der Form in Formkomponenten die Möglichkeit
der Herstellung unterschiedlicher Formkomponenten aus unterschiedlichen
Materialien. Da die erforderliche Oberflächenqualität der Umfangsfläche des
Querelements für
verschiedene Bereiche der Umfangsfläche verschieden ist, ist es
nicht erforderlich, dass alle Formkomponenten dieselbe Oberflächenqualität aufweisen.
Daher ist es ebenso nicht erforderlich, dass alle Formkomponenten
aus demselben Material hergestellt werden. Zum Beispiel kann in
dem Fall der Formkomponenten, die eine relativ niedrige Oberflächenqualität aufweisen
dürfen,
ein günstigeres
Material eingesetzt werden als in dem Fall der Formkomponenten,
die eine relativ hohe Oberflächenqualität aufweisen
müssen.
Es ist ebenfalls eine Option, wenigstens einen Teil der Formkomponenten,
der als Folge seiner Anwendung während
des Stanzprozesses am schnellsten verschleißt, mit verschleißbeständigem Material
bereitzustellen, das gewöhnlich relativ
teuer ist.
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Die
Erfindung wird basierend auf der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, bei denen gleiche Bezugszeichen
gleiche oder ähnliche
Komponenten angeben und bei denen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines stufenlosen Getriebes mit einem
Treibriemen ist;
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2 eine
Vorderansicht eines Querelements für einen Treibriemen für ein stufenloses
Getriebe ist;
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3 eine
Seitenansicht des in 2 dargestellten Querelements
ist;
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4 einen
schematischen Längsschnitt
eines Stanzbereichs einer Stanzvorrichtung sowie darin angeordnetes
Basismaterial darstellt;
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5a schematisch
eine erste Phase einer Stanzbewegung darstellt; 5b schematisch
eine zweite Phase der Stanzbewegung darstellt; 5c schematisch
eine dritte Phase der Stanzbewegung darstellt; und 5d schematisch
eine vierte Phase der Stanzbewegung darstellt;
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6 eine
Draufsicht einer geteilten Form gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist; und
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7 eine
Draufsicht einer geteilten Form gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist.
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1 stellt
schematisch ein stufenloses Getriebe dar, wie zum Beispiel für die Verwendung
in einem Kraftfahrzeug. Das stufenlose Getriebe wird allgemein durch
das Bezugszeichen 1 angegeben.
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Das
stufenlose Getriebe 1 umfasst zwei Rollen 4, 5,
die an zwei separaten Rollenachsen 2, 3 angeordnet
sind. Ein endloser Treibriemen 6, der wie eine geschlossene
Schleife geformt ist, ist um die Rollen 4, 5 angeordnet
und dient der Übertragung
eines Drehmoments zwischen den Rollenachsen 2, 3. Jede
der Rollen 4, 5 umfasst zwei Riemenscheiben, zwischen
denen der Treibriemen 6 angeordnet und zwischen diesen
Riemenscheiben eingeklemmt ist, so dass mit Hilfe von Reibung eine
Kraft zwischen den Rollen 4, 5 und dem Treibriemen 6 übertragen werden
kann.
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Der
Treibriemen 6 umfasst zwei endlose Träger 7, die gewöhnlich aus
etlichen Ringen bestehen. Entlang der gesamten Länge des Trägers 7 sind Querelemente 10 angeordnet,
wobei die Querelemente 10 wechselseitig zueinander benachbart
und in Bezug auf den Träger 7 in
Umfangsrichtung beweglich sind. Der Einfachheit halber sind lediglich
einige dieser Querelemente 10 in 1 dargestellt.
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Die 2 und 3 stellen
Querelemente 10 dar. Eine Vorderfläche des Querelements 10 wird allgemein
durch das Bezugszeichen 11 angegeben, wohingegen eine Rückfläche des
Querelements 10 allgemein durch das Bezugszeichen 12 angegeben wird.
Im Folgenden werden sowohl die Vorderfläche 11 sowie die Rückfläche 12 ebenfalls
als Hauptkörperflächen 11, 12 bezeichnet.
Eine Umfangsfläche 19 erstreckt
sich zwischen den Hauptkörperflächen 11, 12.
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In
der vertikalen Querrichtung umfasst das Querelement 10 nacheinander
einen Basisteil 13, einen relativ schmalen Einschnürungsteil 14 und
einen oberen Teil 15, der wie die Spitze eines Pfeils geformt ist.
Bei dem Treibriemen 6 ist der Basisteil 13 an
der Seite des Innenumfangs des Treibriemens 6 angeordnet,
wohingegen der obere Teil 15 an der Seite des Außenumfangs
des Treibriemens 6 angeordnet ist. Ferner berührt bei
einem Treibriemen 6 wenigstens ein Teil der Vorderfläche 11 des
Querelements 10 wenigstens einen Teil der Rückfläche 12 eines
folgenden Querelements 10, wohingegen wenigstens ein Teil
der Rückfläche 12 des
Querelements 10 wenigstens einen Teil der Vorderfläche 11 eines
vorhergehenden Querelements 10 berührt. An dem Übergang
zu dem Einschnürungsteil 14 umfasst
der Basisteil 13 des Querelements 10 wie in 2 dargestellt
zwei tragende Flächen 16,
die zum Halten zweier Träger 7 dienen.
Ferner umfasst der Basisteil 13 zwei Riemenscheibenkontaktflächen 17.
Wenn sich das Querelement 10 über die Rolle 4, 5 bewegt,
wird der Kontakt zwischen dem Querelement 10 und den Kontaktflächen der
Riemenscheiben durch die Riemenscheibenkontaktflächen 17 realisiert.
Eine untere Fläche 18 erstreckt
sich zwischen den Riemenscheibenkontaktflächen 17. Die tragenden
Flächen 16,
die Riemenscheibenkontaktflächen 17 sowie
die untere Fläche 18 sind
Teil der Umfangsfläche 19.
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Der
obere Teil 15 umfasst zwei Halteflächen 23, die den tragenden
Flächen 16 gegenüberliegend angeordnet
sind. Wenn das Querelement 10 in einem Treibriemen 6 angeordnet
ist, wird eine Position der Träger 7 in
radialer Richtung durch die tragenden Flächen 16 einerseits
und durch die Halteflächen 23 andererseits
begrenzt. Ferner umfasst der obere Teil 15 zwei obere Flächen 24,
die miteinander verbunden sind. An einem Ende ist jede der oberen
Flächen 24 mit
einer Haltefläche 23 des
oberen Teils 15 verbunden. Sowohl die Halteflächen 23 als
auch die oberen Flächen 24 sind
Teil der Umfangsfläche 19.
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Ein
an sich bekannter Stanzprozess des Querelements 10 wird
nun basierend auf den 4 und 5a bis 5d erläutert.
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In 4 ist
ein Stanzbereich einer Stanzvorrichtung 60 und ein darin
angeordnetes Basismaterial 50 schematisch veranschaulicht.
Die Stanzvorrichtung 60 umfasst ein Schneidelement 30,
das ausgestaltet ist, das Querelement 10 aus dem Basismaterial 50 auszuschneiden.
Das Schneidelement 30 ist in einem Führungsraum 36 in einer
Führungsplatte 35 aufgenommen,
von der eine wesentliche Funktion das Führen des Schneidelements 30 während einer Stanzbewegung
ist. Ein Halteelement 40 befindet sich in einer Linie mit
dem Schneidelement 30, das ausgestaltet ist, das Querelement 10 während des Stanzprozesses
zu halten. Der Umfang sowohl des Schneidelements 30 als
auch des Halteelements 40 entspricht im Wesentlichen dem
Umfang des auszustanzenden Querelements 10. Das Halteelement 40 ist
in einem Aufnahmeraum 46 in einer Form 45 aufgenommen,
von der eine wesentliche Funktion das Führen des Schneidelements 30,
des Halteelements 40 sowie des Querelements 10 während einer
Stanzbewegung ist. Der Innenumfang des Aufnahmeraums 46 entspricht
im Wesentlichen dem Umfang des Schneidelements 30, des
Halteelements 40 sowie des Querelements 10. Anfangs
befindet sich das Basismaterial 50 zwischen dem Schneidelement 30 und
der Führungsplatte 35 einerseits und
dem Halteelement 40 und der Form 45 andererseits.
Ein Teil des Basismaterials 50, der sich zwischen dem Schneidelement 30 und
dem Halteelement 40 befindet, ist zum Bilden des Querelements 10 bestimmt und
wird hierin im Folgenden als Stanzteil 51 bezeichnet. Ein
anderer Teil des Basismaterials 50, nämlich der Teil, der sich zwischen
der Führungsplatte 35 und
der Form 45 befindet, wird hierin im Folgenden als Restteil 52 bezeichnet.
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Die
Form 45 umfasst eine Formfläche 47, von der eine
wesentliche Funktion das Halten des Restteils 52 des Basismaterials 50 ist.
Eine Innenfläche 48 des
Aufnahmeraums 46 der Form 45 ist mit der Formfläche 47 verbunden.
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Im
Folgenden wird eine Stanzbewegung basierend auf den 5a bis 5d beschrieben,
in denen verschiedene aufeinander folgende Phasen der Stanzbewegung
schematisch veranschaulicht sind.
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In
einer ersten Phase oder einer Anfangsphase ist der Stanzteil 51 des
Basismaterials 50, wie in 5a schematisch
dargestellt ist, zwischen dem Schneidelement 30 und dem
Halteelement 40 eingeklemmt, während ein Restteil 52 zwischen
einer Führungsfläche 37 der
Führungsplatte 35 und
der Formfläche 47 der
Form 45 eingeklemmt ist. Bei dem Prozess wirken die Klemmkräfte im Wesentlichen
in einer Richtung rechtwinklig zur Führungsfläche 37 und zur Formfläche 47.
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In
einer zweiten Phase wird, wie in 5b schematisch
dargestellt ist, die Gesamtheit aus Schneidelement 30,
Stanzteil 51 und Halteelement 40 in Bezug auf
die Führungsplatte 35,
den Restteil 52 und die Form 45 unter der Einwirkung
von Druck bewegt. Bei dem Prozess ist die Bewegungsrichtung im Wesentlichen
rechtwinklig zur Führungsfläche 37 und
zur Formfläche 47.
Als Folge der beiderseitigen Bewegung durchdringt das Schneidelement 30 das Basismaterial 50 und
der Stanzteil 51 wird in den Aufnahmeraum 46 der
Form 45 gedrückt.
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In
einer dritten Phase wird, wie in 5c schematisch
dargestellt ist, der Stanzteil 51 vollständig von
dem Restteil 52 als Folge der fortdauernden beiderseitigen
Bewegung gelöst.
Danach werden die Führungsplatte 35 und
das Schneidelement 30 in Bezug auf die Form 45 und
das Halteelement 40 zurückgezogen,
wobei der Kontakt zwischen dem Restteil 52 und der Führungsfläche 37 erhalten
bleibt und der Kontakt zwischen dem Restteil 52 und der
Formfläche 47 verloren
geht.
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In
einer vierten Phase wird, wie in 5d schematisch
dargestellt ist, der Restteil 52 als Folge der beiderseitigen
Bewegung der Führungsplatte 35 und
des Schneidelements 30 einerseits und der Form 45 und
des Halteelements 40 andererseits in eine zu der Formfläche 47 beabstandeten
Position gebracht. In dieser Position kann der Restteil 52 entfernt
werden. Ferner ist das Haltelement 40 in Bezug auf die Form 45 in
einer solchen Weise bewegt worden, dass der Stanzteil 51 in
eine Position oberhalb des Niveaus der Formfläche 47 gebracht wurde,
so dass der Stanzteil 51 ebenfalls entfernt werden kann.
Bei diesem Vorgang kann das Haltelement 40 als Schubelement
wirken.
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6 stellt
eine Draufsicht einer Form 70 gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Der Deutlichkeit halber wird diese
Form 70 hierin im Folgenden als erste Form 70 bezeichnet.
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In Übereinstimmung
mit der bekannten Form 45 weist die erste Form 70 einen
Aufnahmeraum 46 zur Aufnahme unter anderem des auszustanzenden Querelements 10 auf.
Gemäß einem
wesentlichen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst die
erste Form 70 eine Reihe separater Formkomponenten zur
Begrenzung des Aufnahmeraums 46.
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Die
erste Form 70 umfasst drei Formkomponenten. Für jede dieser
drei Formkomponenten gilt, dass ein Teil der Oberfläche davon
Teil der Innenfläche 48 des
Aufnahmeraums 46 ist. Dieser Teil der Oberfläche der
Formkomponenten wird hierin im Folgenden als Querelementkontaktfläche bezeichnet.
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Eine
erste Formkomponente wird hierin im Folgenden als Hauptkomponente 71 bezeichnet.
Die Querelementkontaktfläche
dieser Hauptkomponente 71 ist ausgestaltet, während des
Stanzprozesses beide Riemenscheibenkontaktflächen 17, die untere Fläche 18 und
beide oberen Flächen 24 des
auszustanzenden Querelements 10 zu berühren.
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Eine
zweite Formkomponente und eine dritte Formkomponente werden hierin
im Folgenden als mittlere Komponenten bezeichnet, wobei eine der mittleren
Komponenten durch das Bezugszeichen 72a in 6 angegeben
wird, wohingegen die andere mittlere Komponente durch das Bezugszeichen 72b in 6 angegeben
wird. Die Querelementkontaktfläche
der mittleren Komponenten 72a, 72b ist ausgestaltet,
während
des Stanzprozesses einen Teil der Umfangsfläche 19 des auszustanzenden
Querelements 10, die sich von einer Übergangsfläche zwischen der Riemenscheibenkontaktfläche 17 und
einer tragenden Fläche 16 Richtung
einer Übergangsfläche zwischen
einer Haltefläche 23 und
einer oberen Fläche 24 erstreckt,
an einer Seite des auszustanzenden Querelements 10 zu berühren.
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Sowohl
die zweite Formkomponente 72a als auch die dritte Formkomponente 72b sind
mit einem Überstand
(nicht dargestellt) oder dergleichen bereitgestellt, um eine Situation
zu verhindern, in der sich die Formkomponente 72a, 72b zusammen
mit einem Querelement 10 bewegen kann, das durch das Haltelement 40 aus
dem Aufnahmeraum 46 gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist
der Überstand
derart angeordnet, dass er eine untere Fläche der Hauptkomponente 71 berührt und
sich nicht über
diese Fläche hinaus
bewegen kann, wobei der Begriff „untere Fläche" zur Bezeichnung einer Fläche verwendet
wird, die an einer anderen Seite der Form 70 angeordnet ist
als die Formfläche 47.
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Nachdem
eine grobe Ausführung
des Querelements 10 aus dem Basismaterial 50 während eines
Stanzprozesses ausgeschnitten wurde, wird die Umfangsfläche 19 des
Querelements 10 insbesondere durch die Innenfläche 48 der
ersten Form 70 geformt. Damit das Querelement 10 in
einem Treibriemen 6 für
ein stufenloses Getriebe 1 richtig funktioniert, ist es
wesentlich, dass die Bereiche der Umfangsfläche 19, die in Kontakt
mit den Trägern 7 des Treibriemens 6 stehen
können,
eine gute Oberflächenqualität aufweisen.
Diese Bereiche umfassen die tragenden Flächen 16 und die Halteflächen 23.
In dem Fall, dass die Oberflächenqualität der Bereiche nicht
ausreichend wäre,
könnte
eine Beschädigung eines
Trägers 7 auftreten,
die letztendlich zum Bruch des Trägers 7 führen könnte. Der
Vollständigkeit
halber wird erwähnt,
dass die Oberflächenqualität mit der
Rauheit der besagten Oberfläche
zusammenhängt.
Allgemein gilt, je rauer die Oberfläche, desto niedriger die Oberflächenqualität.
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Bei
der ersten Form 70 sind die mittleren Komponenten 72a, 72b ausgestaltet,
die in dem vorhergehenden Abschnitt erwähnten Bereiche der Umfangsfläche 19 des
Querelements 10 zu berühren. Folglich
muss die Oberflächenqualität der Querelementkontaktfläche der
mittleren Komponenten 72a, 72b höheren Ansprüchen genügen als
die Oberflächenqualität der Querelementkontaktfläche der Hauptkomponente 71.
Es ist ebenso wesentlich, dass das Auftreten des Adhäsionsphänomens zwischen
der Querelementkontaktfläche
der mittleren Komponenten 72a, 72b und der Umfangsfläche 19 des
Querelements 10 soweit wie möglich während des Stanzprozesses eingeschränkt wird.
Zum Beispiel können
diese Bedingungen durch Wahl eines Hochqualitätsmaterials, wie zum Beispiel
Hartmetall, für
die mittleren Komponenten 72a, 72b erfüllt werden.
Ein weiteres Material, das die Bedingungen erfüllt, ist Schnellarbeitsstahl.
Es ist ebenfalls möglich, wenigstens
die Querelementkontaktfläche
der mittleren Komponenten 72a, 72b mit einer Beschichtung bereitzustellen.
In dem Fall, dass die mittleren Komponenten 72a, 72b Schnellarbeitsstahl
umfassen, ist es sogar bevorzugt, eine Beschichtung auf die mittleren
Komponenten 72a, 72b aufzutragen. Bei der Tatsache,
dass geringere Anforderungen an die Querelementkontaktfläche der
Hauptkomponente 71 gestellt werden, ist es möglich, ein
günstigeres
Material für
diese Hauptkomponente 71 zu wählen und die Beschichtung der
Querelementkontaktfläche
auszulassen.
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Aus
dem vorhergehenden Abschnitt wird deutlich, dass es möglich ist,
eine Ausführungsform der
ersten Form 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erhalten, worin die Hauptkomponente 71 Schnellarbeitsstahl
umfasst. Zusätzlich
kann die Querelementkontaktfläche
der Hauptkomponente 71 mit einer Beschichtung versehen
sein, zum Beispiel eine Beschichtung mit Titannitrid (TiN), was
in der Praxis bekannt ist. Die mittleren Komponenten 72a, 72b können dasselbe
Material wie die Hauptkomponente 71 umfassen, können jedoch
ebenso zum Beispiel Hartmetall umfassen. Im Hinblick auf die Schneidqualität ist die
letztere Option vorteilhaft.
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In
der Praxis kann es unter der Einwirkung der während des Stanzprozesses vorherrschenden Kräfte passieren,
dass Material des zu formenden Querelements 10 in eine
Fuge zwischen zwei angrenzenden Formkomponenten 71, 72a, 72b gedrückt wird,
wodurch als Ergebnis eine Ausbuchtung an der Umfangsfläche 19 des
Querelements 10 gebildet wird. Bevorzugt wird die Aufteilung
der ersten Form 70 in Komponenten und die zugehörige Anordnung
der Fugen zwischen den Komponenten daher derart gewählt, dass
die möglichen
Ausbuchtungen nicht an den tragenden Flächen 16, den Riemenscheibenkontaktflächen 17 oder
den Halteflächen 23 gebildet
werden können,
sondern lediglich an Übergangsflächen, die
sich zwischen einer tragenden Fläche 16 und
einer Riemenscheibenkontaktflächen 17 erstrecken,
und an Bereichen der Umfangfläche 19 gebildet
werden können,
die sowohl eine obere Fläche 24 und
eine Übergangsfläche umfassen,
die sich zwischen einer Haltefläche 23 und
einer oberen Fläche 24 erstreckt.
Auf diese Weise wird eine Beschädigung
der tragenden Flächen 16,
der Riemenscheibenkontaktflächen 17 und
der Halteflächen 23 als Folge
der Entfernung der Ausbuchtungen während der Schlussbearbeitung
des Querelements 10 verhindert.
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7 stellt
eine Draufsicht einer Form 80 gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Der Deutlichkeit halber wird diese
Form 80 hierin im Folgenden als zweite Form 80 bezeichnet.
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Verglichen
mit der ersten Form 70 umfasst die zweite Form 80 zwei
zusätzliche
Formkomponenten, die hierin im Folgenden als Seitenbasiskomponenten
bezeichnet werden.
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Eine
der Seitenbasiskomponenten wird durch die Bezugsziffer 73a in 7 angegeben,
wohingegen die andere Seitenbasiskomponente durch die Bezugsziffer 73b in 7 angegeben
wird. Die Querelementkontaktfläche
jeder dieser Seitenbasiskomponenten 73a, 73b ist
ausgestaltet, während
des Stanzprozesses eine Riemenscheibenkontaktfläche 17 des zu bildenden
Querelements 10 zu berühren.
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Bevorzugt
erstrecken sich Fugen, die zwischen der Hauptkomponente 71 und
den Seitenbasiskomponenten 73a, 73b vorhanden
sind, von Bereichen der Innenfläche 48 des
Aufnahmeraums 46 der zweiten Form 80, die ausgestaltet
sind, während des
Stanzprozesses Bereiche der Umfangsfläche 19 des Querelements 10 zu
berühren,
die sowohl eine Übergangsfläche zwischen
einer Riemenscheibenkontaktfläche 17 und
der unteren Fläche 18 sowie
einen Teil der unteren Fläche 18 umfassen.
Auf diese Weise wird realisiert, dass mögliche Ausbuchtungen lediglich
an einer solchen Übergangsfläche der
unteren Fläche 18 gebildet
und nicht an einer Riemenscheibenkontaktfläche 17 gebildet werden,
so dass eine Beschädigung
der Riemenscheibenkontaktfläche 17 als
Folge der Entfernung der Ausbuchtungen während der Schlussbearbeitung
des Querelements 10 verhindert wird.
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In Übereinstimmung
damit, was vorher bemerkt wurde, befinden sich die Riemenscheibenkontaktflächen 17 des
Querelements 10 während
des Einsatzes des Querelements 10 in einem Treibriemen 6 eines
stufenlosen Getriebes 1 in Kontakt mit den Riemenscheiben
einer Rolle 4, 5. Gewöhnlich werden die Riemenscheibenkontaktflächen 17 in Hinsicht
auf einen guten Kontakt mit einem Relief bereitgestellt, das winzige
Ausbuchtungen aufweist. Dieses Relief wird an den Riemenscheibenkontaktflächen 17 ausgebildet,
wenn das Querelement 10 während des Stanzprozesses in
den Aufnahmeraum 46 der Form 70, 80 bewegt
wird. Es ist offensichtlich, dass Bereiche der Innenfläche 48 des
Aufnahmeraums 46 der Form 70, 80, die
ausgestaltet sind, die Riemenscheibenkontaktflächen 17 während des Stanzprozesses
zu berühren,
mit einem Relief bereitgestellt sind, das zur Realisierung des gewünschten Reliefs
an den Riemenscheibenkontaktflächen 17 geeignet
ist. Wenn das Relief an der Innenfläche 48 des Aufnahmeraums 46 abgenutzt
ist, kann es erneut bereitgestellt werden, zum Beispiel mittels
Schleifen, sofern das Ausmaß,
in dem das Relief abgenutzt ist, nicht über einer bestimmten Obergrenze
liegt. In der zweiten Form 80 ist das Relief an den Querelementkontaktflächen der
Seitenbasiskomponenten 73a, 73b vorhanden. Daher
ist es im Fall der Abnutzung sehr leicht, das Relief erneut bereitzustellen.
Die einzigen Schritte, die zu diesem Zweck unternommen werden müssen, sind,
die Seitenbasiskomponenten 73a, 73b zu entfernen,
das Relief an den Querelementkontaktflächen dieser Komponenten 73a, 73b erneut
bereitzustellen und diese Komponenten 73a, 73b an ihren
Platz zurückzubringen.
Falls gewünscht,
kann der abgenutzte Satz der Seitenbasiskomponenten 73a, 73b durch
einen neuen Satz Seitenbasiskomponenten 73a, 73b ausgetauscht
werden, so dass die zweite Form 80 augenblicklich bereit ist,
zum Zweck eines Stanzprozesses eingesetzt zu werden. Wenn ein langlebiges
Material, wie zum Beispiel Hartmetall, für die Seitenbasiskomponenten 73a, 73b eingesetzt
wird, schreitet der Abnutzungsvorgang des Reliefs an den Querelementkontaktflächen der
Seitenbasiskomponenten 73a, 73b langsamer fort.
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Es
ist offensichtlich für
einen Fachmann, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht
auf die oben erläuterten
Beispiele beschränkt ist,
sondern dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen davon innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung,
wie sie in den abhängigen
Ansprüchen
definiert ist, möglich
sind.
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Innerhalb
des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung kann die Form 70, 80 in
unterschiedliche Formkomponenten 71, 72a, 72b, 73a, 73b in
jeder geeigneten Weise unterteilt sein, wobei die Anzahl der Formkomponenten
frei gewählt
werden kann. Es ist wesentlich, dass die Formkomponenten 71, 72a, 72b, 73a, 73b gemeinsam
einen Aufnahmeraum 46 begrenzen können, worin die Querelementkontaktflächen der
Formkomponenten 71, 72a, 72b, 73a, 73b derart
geformt werden, dass ein Innenumfang des Aufnahmeraums 46 im
Wesentlichen einem Umfang des zu bildenden Querelements 10 entspricht.
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Im
Vergleich mit einem Herstellungsvorgang einer ungeteilten Form 45 ist
der Herstellungsvorgang der Form 70, 80 mit den
Formkomponenten 71, 72a, 72b, 73a, 73b einfach,
da im letzteren Fall die relativ komplexe Form des Aufnahmeraums 46 durch einfache
Anordnung der Formkomponenten 71, 72a, 72b, 73a, 73b in
Bezug zueinander in geeigneter Weise erzielt wird.