NL1030704C2 - Werkwijze voor het vormen van een draagring van een duwband voor een continu variabele transmissie. - Google Patents

Description

! 1 .»

Titel: Werkwijze voor het vormen van een draagring van een duw- band voor een continu variabele transmissie

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormen van een ring die bestemd is om te fungeren als drager van dwars-elementen in een in zichzelf gesloten duwband voor een continu variabele transmissie, omvattende de volgende stappen: 5 - het verschaffen van een lintvormige strook basismateriaal; - het vormen van een gesloten ring door de strook te buigen, waarbij kopse uiteinden van de strook tegen elkaar worden geplaatst; en - het aan elkaar vastlassen van de kopse uiteinden van de tot een ring gevormde strook.

10 Een duwband voor een continu variabele transmissie is algemeen bekend. Een dergelijke duwband omvat doorgaans twee oneindige, in zichzelf gesloten sets ringen voor het dragen van een relatief groot aantal dwarselementen. Deze ringen zijn relatief plat en breed, dat wil zeggen dat de radiale afstand tussen een binnenomtrek en een 15 buitenomtrek van de ringen relatief klein is ten opzichte van de afmeting in axiale richting, In de duwband zijn de dwarselementen aaneengesloten over de gehele omtrek van de ringen aangebracht, zodat ze tijdens bedrijf in staat zijn tot het doorgeven van krachten die samenhangen met een beweging van de duwband.

20 In een continu variabele transmissie is de duwband opgesteld tussen twee met elkaar samenwerkende poelies. Tijdens bedrijf brengt de duwband een koppel van één van de poelies over op de andere poelie, waarbij een continu te variëren overbrengingsverhouding wordt gerealiseerd.

25 De ringen van de duwband worden tijdens bedrijf van de continu variabele transmissie blootgesteld aan buig- en trekkrachten. De buigkrachten worden in hoofdzaak bepaald door de dikte van de ringen en de mate van buiging van ringgedeelten op de momenten dat deze zich in de poelies bevinden. De trekkrachten worden in hoofdzaak 30 bepaald door de spankracht waarmee de duwband is opgespannen tussen de beide poelies.

Door de genoemde buig- en trekkrachten zal vermoeidheid in het materiaal van een ring .een rol spelen bij een eventueel falen van de 1030704- t 1 ; 2 duwband. Vermoeidheid hangt samen met de soort en de kwaliteit van het gebruikte materiaal. Door bijvoorbeeld onregelmatigheden in het materiaal kunnen haarscheurtjes ontstaan. Doorgaans treedt het ontstaan van haarscheurtjes het eerst op, op plaatsen waar als 5 gevolg van grote kromming aan het oppervlak grote spannings-concentraties ontstaan. Het is daarom van belang om ringen te vervaardigen uit materiaal met een hoge oppervlaktekwaliteit.

Basismateriaal met de vereiste hoge oppervlaktekwaliteit kan worden aangeleverd met een juiste, op de dwarsafmetingen van de 10 uiteindelijke ring afgestemde breedte en dikte. Door van dit basismateriaal een strook met een juiste lengte af te snijden, de strook tot een ring te buigen en de kopse uiteinden van de strook aan elkaar vast te lassen, ontstaat een ring die na enkele nabewerkingen zoals harden en strekken, toepasbaar is in een duwband. Tijdens het 15 aan elkaar vastlassen van de kopse uiteinden onder toepassing van een smeltlasmethode ontstaan echter door materiaalcontracties tekortkomingen bij de uiteinden van de lasnaad. Deze materiaalcontracties zijn het gevolg van de oppervlaktespanning van het gesmolten materiaal in het lasbad en van een eventuele stroming die 20 in het lasbad plaatsheeft. Het resultaat is dat er in de breedte, dat wil zeggen in axiale richting, in de ring aan beide zijden een indeuking ontstaat. Als een ring met dergelijke indeukingen zou worden gebruikt in een duwband van een continu variabele transmissie, kunnen tijdens bedrijf gemakkelijk haarscheurtjes ontstaan 25 door spanningsconcentraties bij de indeukingen, met mogelijke breuk van de ring als gevolg.

Het is een doel van de uitvinding een ring van een duwband voor een continu variabele transmissie te vervaardigen uit een strook 30 basismateriaal van hoge oppervlaktekwaliteit, waarbij het ontstaan van indeukingen tijdens het aan elkaar lassen van de kopse uiteinden van de strook wordt vermeden.

Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze voor het vormen van een ring, waarbij voorafgaand aan het lassen ter plaatse van de 35 tegen elkaar liggende kopse uiteinden aan weerszijden van de strook een inloop-lashulpstuk en een uitloop-lashulpstuk tegen de strook worden geplaatst; waarbij het lasproces in het inloop-lashulpstuk wordt gestart en in het uitloop-lashulpstuk wordt beëindigd; en 1030704- ( t 3 waarbij de gelaste ring en de lashulpstukken na het lassen van elkaar worden gescheiden.

Door de maatregelen van de uitvinding wordt voorkomen dat zich aan de randen van de ring indeukingen vormen als gevolg van 5 materiaalcontractie tijdens het lassen. Omdat de lashulpstukken tegen de te lassen ring aan liggen, is er nergens in de lasrichting i een overgang van lucht naar materiaal van de ring. Het lassen wordt begonnen ergens in het inloop-lashulpstuk, waardoor het zal lijken alsof er continu in het materiaal wordt gelast, ook bij de overgang 10 van het inloop-lashulpstuk naar de ring. Hetzelfde geldt voor de overgang van de ring naar het uitloop-lashulpstuk. Het gesmolten materiaal in het lasbad zal niet de neiging hebben om zich onder invloed van de oppervlaktespanning terug te trekken tegen de respectieve randen van de ring. Daardoor zal de lasnaad ter plaatse 15 van de randen van de ring er hetzelfde uitzien als in de ring. Door de hierboven beschreven stappen worden de lashulpstukken echter wel vastgelast aan de ring. Als laatste stap van de werkwijze volgens de uitvinding worden de lashulpstukken daarom nog van de ring i gescheiden.

20 Bij voorkeur worden tussen de lashulpstukken twee of meer tot ringen te lassen stroken geplaatst. De hierboven beschreven voordelen die optreden op de overgang tussen de ring en een lashulpstuk gelden uiteraard ook op de overgang tussen twee ringen. Hiermee kan in principe een onbeperkt aantal ringen in een enkele lasbeweging 25 worden gelast.

Als alternatief kunnen de lashulpstukken ook worden gevormd door eveneens tot ringen te lassen stroken van hetzelfde basismateriaal. Door steeds een nieuwe ring toe te voegen aan een set van te lassen ringen, is het mogelijk om het lassen van de ringen te 30 laten plaatsvinden in een continu proces. Het daarna van elkaar scheiden van de ringen kan dan ook in een continu proces plaatsvinden .

Bij het opspannen van de ten minste ene ring ten behoeve van het aanbrengen van de las heeft het de voorkeur wanneer een gebied 35 van de ring dat aan de binnenomtrek van de ring is gelegen op een positie die correspondeert met het gebied waar de las wordt aangebracht, vrij wordt gelaten.

1030704- I » 4

De werkwijze volgens de uitvinding is geschikt voor toepassing bij smeltlasmethoden, zoals (plasma-)booglassen, laserlassen en elektronenbundellassen.

De lashulpstukken omvatten bij voorkeur hetzelfde materiaal als 5 de tot een ring te lassen strook, omdat het in een dergelijk geval niet alleen in fysieke zin maar ook in de zin van materiaal-samenstelling gewaarborgd is dat er praktisch geen overgang is tussen de lashulpstukken en de ring. Wanneer de lashulpstukken worden gevormd door een tot ring te lassen strook, dan zal dit zeker 10 het geval zijn, vooropgesteld dat de te vormen ringen identiek zijn.

Volledigheidshalve wordt opgemerkt, dat aan de kant van de te vormen las een oppervlak van de lashulpstukken in één vlak ligt met een oppervlak van de ring, in ieder geval ter plaatse van de te vormen las, zodat er daadwerkelijk praktisch geen overgang is tussen 15 de lashulpstukken en de ring. Bij voorkeur is een dikte-afmeting van de lashulpstukken ten minste gelijk aan die van de te lassen ring. Teneinde een goede aansluiting van de lashulpstukken op de ring te realiseren, heeft het de voorkeur wanneer een naar de ring gekeerd zijvlak van de lashulpstukken een plat begrenzingsvlak vormt, dat in 20 hoofdzaak haaks op het oppervlak waarop de las wordt aangebracht, is georiënteerd.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een duwband die voorzien is van ten minste één ring die is vervaardigd overeenkomstig de 25 werkwijze volgens de uitvinding.

Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een continu variabele transmissie die voorzien is van de hierboven bedoelde duwband.

30 Diverse aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de tekening, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: 35 figuur 1 schematisch een zijaanzicht toont van een continu variabele transmissie met duwband; figuur 2 een perspectivisch aanzicht toont van een tot een ring gebogen strook vóór het lassen; 1030704-

I I

5 figuur 3 schematisch een detail toont van een lasverbinding volgens de stand van de techniek; figuur 4 schematisch een lasconfiguratie volgens de uitvinding toont.

5

Figuur 1 toont schematisch een continu variabele transmissie, zoals voor gebruik in een motorvoertuig. De continu variabele transmissie is in zijn algemeenheid aangeduid met het verwijzings-cijfer 1.

10 De continu variabele transmissie 1 omvat twee op afzonderlijke poelie-assen 2, 3 aangebrachte poelies 4, 5. Een oneindige, in zichzelf gesloten duwband 6 is om de poelies 4, 5 aangebracht en dient voor het overdragen van koppel tussen de poelie-assen 2, 3. Elk van de poelies 4, 5 omvat twee poelieschijven, waarbij de duwband 6 15 tussen genoemde twee poelieschijven is gepositioneerd en ingeklemd, zodat met behulp van wrijving een kracht tussen de poelies 4, 5 en de duwband 6 kan worden overgedragen.

De duwband 6 omvat ten minste één oneindige drager 7 die doorgaans is opgebouwd uit een aantal ringen. Over de gehele lengte van 20 de drager 7 zijn dwarselementen 10 aangebracht, waarbij de dwars-elementen 10 onderling tegen elkaar aan liggen. Ter wille van de eenvoud is in figuur 1 slechts een aantal van deze dwarselementen 10 getoond.

25 Figuur 2 toont een tot een ring gebogen strook 9 van een metaallegering voorafgaand aan het lassen, waarbij de kopse uiteinden 21, 22 nog los van elkaar zijn. In het lasproces worden de kopse uiteinden 21, 22 van de strook 9 tegen elkaar geplaatst, waarna deze aan elkaar vast worden gelast. Hierdoor ontstaat een 30 gesloten ring 8 die in principe, na enkele nabewerkingen te hebben ondergaan, toepasbaar is in een duwband 6.

In de context van het vervaardigen van een drager 7 voor een duwband 6 voor een continu variabele transmissie 1 is het gebruikelijk wanneer de strook 9 minder dan 1 mm dik is, bijvoorbeeld 0,4 mm 35 of zelfs 0,2 mm na walsen/strekken. De strook 9 is bij voorkeur van maraging staal gemaakt.

Figuur 3 toont een detail van een gelaste ring ter plaatse van de aan elkaar gelaste kopse uiteinden 21, 22. Een rondgebogen strook 1030704- 6 metaal zoals getoond in figuur 2 is tot een ring gelast met een las-proces volgens de stand van de techniek, onder toepassing van een smeltlasmethode. Het lassen heeft plaatsgevonden in de in figuur 3 met een pijl aangegeven richting. Van de hierdoor ontstane lasnaad 5 23 is een omtrek door stippellijnen aangeduid.

Figuur 3 laat duidelijk zien dat aan beide randen van de lasnaad 23 een indeuking 24, 25 aanwezig is. Zowel de lasnaad 23 als de indeukingen 24, 25 zijn verhoudingsgewijs overdreven groot weergegeven. In werkelijkheid zijn de lasnaad en de indeukingen veel 10 kleiner ten opzichte van de dwarsafmeting van de ring.

De indeukingen 24, 25 zijn tijdens het lassen ontstaan als gevolg van materiaalcontractie in de door de pijl aangeduide las-richting. Deze contractie is het gevolg van de oppervlaktespanning van het gesmolten metaal in het lasbad en van een eventuele stroming 15 die in het lasbad plaatsheeft, en treedt op zowel aan het begin als aan het einde van de lasverbinding, daar waar aan de uiteinden van de lasnaad een overgang is van metaal naar lucht.

Figuur 4 toont schematisch een lasconfiguratie volgens de 20 uitvinding. In deze figuur zijn de tegen elkaar geplaatste kopse uiteinden 21, 22 van een rondgebogen strook metaal 9 zoals getoond in figuur 2 weergegeven. Een inloop-lashulpstuk 31 en een uitloop-lashulpstuk 32 zijn ter plaatse van de tegen elkaar geplaatste kopse uiteinden 21, 22 tegen de ring 8 geplaatst. De kopse uiteinden 21, 25 22 zijn vervolgens aan elkaar gelast, waarbij het lasproces is gestart in het inloop-lashulpstuk 31 en is beëindigd in het uitloop-lashulpstuk 32. De richting waarin het lassen heeft plaatsgevonden, is in figuur 4 aangeduid door middel van een pijl. De lasnaad 41, die zich uitstrekt tot in de beide lashulpstukken 31, 32, is in zijn 30 omtrek aangeduid met een stippellijn. De lasnaad 41 is verhoudingsgewijs overdreven breed weergegeven. In werkelijkheid is de lasnaad 41 veel smaller ten opzichte van de dwarsafmeting van de ring 8.

Na het lassen worden de lashulpstukken 31, 32 en de ring 8 van elkaar gescheiden, bijvoorbeeld door afbreken of lossnijden.

35 Eventueel wordt het gebied van de ring 8 ter plaatse van de lasnaad 41 aan een geschikte nabewerking onderworpen.

De werkwijze volgens de uitvinding is toepasbaar op het gebied van smeltlassen, zoals (plasma-)booglassen, laserlassen en elektronenbundellassen.

1030704- 7

De uitvinding biedt de mogelijkheid om meerdere ringen 8 naast elkaar te lassen. Hiertoe kunnen tussen de lashulpstukken 31, 32 meerdere gebogen stroken 9 worden geplaatst, die tegen elkaar aanliggen. De ringen 8 worden daarbij gevormd met een enkele las-5 beweging. Na het lassen worden de ringen 8 van elkaar losgemaakt.

Het is binnen het kader van de uitvinding ook mogelijk dat buitenste ringen 8 van een rij ringen 8 als lashulpstukken worden toegepast. Het is dan niet nodig om aparte lashulpstukken toe te passen. De buitenste ringen 8 vinden in een dergelijk geval geen 10 toepassing in een duwband 6, alle overige ringen 8 wel.

In het voorgaande is een werkwijze voor het vervaardigen van een ring 8 van een duwband 6 van een continu variabele transmissie 1 beschreven. Deze werkwijze omvat de stappen van het verschaffen van 15 een strook basismateriaal 9, het buigen van de strook 9 tot een ring 8, en het vastlassen van de kopse uiteinden 21, 22 van de strook 9. Teneinde onregelmatigheden aan de randen van de te vormen ring 8 te voorkomen, worden een inloop-lashulpstuk 31 en een uitloop-lashulp-stuk 32 toegepast, die aan weerszijden van de strook 9 worden 20 geplaatst. De las 41 wordt begonnen in het inloop-lashulpstuk 31, terwijl de las 41 wordt beëindigd in het uitloop-lashulpstuk 32. Na het lasproces worden de lashulpstukken 31, 32 van de ring 8 losgemaakt. Het is mogelijk dat een aantal gebogen stroken 9 in een rij worden geplaatst en met een enkele lasbeweging worden dichtgelast.

25 Verder is het mogelijk dat buitenste ringen 8 van een rij ringen 8 als lashulpstukken worden gebruikt, waarbij alleen de overige ringen 8 uit de rij in een duwband 6 worden toegepast.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding 30 niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoerings-voorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.

1030704-

Claims (8)

1. Werkwijze voor het vormen van een ring (8) die bestemd is om te fungeren als drager (7) van dwarselementen (10) in een in zichzelf gesloten duwband (6) voor een continu variabele transmissie (1), omvattende de volgende stappen: 5. het verschaffen van een lintvormige strook basismateriaal (9); - het vormen van een gesloten ring (8) door de strook (9) te buigen, waarbij kopse uiteinden (21, 22) van de strook (9) tegen elkaar worden geplaatst; en - het aan elkaar vastlassen van de kopse uiteinden (21, 22) van de 10 tot een ring gevormde strook (9); waarbij voorafgaand aan het lassen ter plaatse van de tegen elkaar liggende kopse uiteinden (21, 22) aan weerszijden van de strook (9) een inloop-lashulpstuk (31) en een uitloop-lashulpstuk (32) tegen de strook (9) worden geplaatst; waarbij het lasproces in het inlooplas-15 hulpstuk (31) wordt gestart en in het uitloop-lashulpstuk (32) wordt beëindigd; en waarbij de gelaste ring (8) en de lashulpstukken (31, 32. na het lassen van elkaar worden gescheiden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, 20 waarbij tussen de lashulpstukken (31, 32) ten minste twee tot ringen (8) te lassen stroken (9) worden geplaatst.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij ten minste één van het inloop-lashulpstuk (31) en het 25 uitloop-lashulpstuk (32) wordt gevormd door een tot een ring (8) te lassen strook (9).

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij het plaatsen van de stroken (9), het lassen van de stroken 30 (9) tot ringen (8) en het van elkaar scheiden van de ringen (8) plaatsvindt in een continu proces.

5. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-4, waarbij het lassen plaatsvindt door middel van een smeltlasproces, 35 zoals (plasma-)booglassen, laserlassen of elektronenbundellassen. 1030704- ---,—.- ^ I “ ! j

6. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-5, | waarbij de lashulpstukken (31, 32) hetzelfde materiaal als de tot I een ring (8) te lassen strook (9) omvatten. |

7. Duwband (6), omvattende ten minste één ring (8) die is vervaardigd overeenkomstig de werkwijze volgens een willekeurige van de conclusies 1-6.

8. Continu variabele transmissie (1), omvattende de duwband (6) 10 volgens conclusie 7. 1030704=