WO2021104562A1 - Wiegedruckstück für ein wiegedruckstückpaar einer laschenkette - Google Patents

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WO2021104562A1
WO2021104562A1 PCT/DE2020/100929 DE2020100929W WO2021104562A1 WO 2021104562 A1 WO2021104562 A1 WO 2021104562A1 DE 2020100929 W DE2020100929 W DE 2020100929W WO 2021104562 A1 WO2021104562 A1 WO 2021104562A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rocker pressure
pressure piece
link chain
axial
pair
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/100929
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolas Schehrer
Jürgen Ochs
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2021104562A1 publication Critical patent/WO2021104562A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/18—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts in the form of links

Definitions

  • the invention relates to a rocker pressure piece for a rocker pressure piece pair of a link chain, a rocker pressure piece pair with such a rocker pressure piece for a link chain of a belt drive, a plate chain with such a rocker pressure piece pair for a belt drive of a drive train, a belt drive with such a plate chain for a drive train, and a drive train such a belt drive.
  • rocker pressure pieces for a rocker pressure piece pair of a link chain are known as belt means for belt transmissions, for example a so-called CVT [continuous variable transmission], as traction means.
  • CVT continuously variable transmission
  • Such a link chain is set up for the transmission of high torques and high speeds, as are known, for example, from engine construction for motor vehicles.
  • the rocker pressure pieces or the tabs have previously been secured via welded-on axial securing elements, for example a welded-on thin wire. This prevents the rocker pressure pieces from falling out of the link plate assembly of the link chain or the outer link plates from falling. In individual cases, however, this securing method fails, i.e.
  • rocker pressure pieces can either fall off during production, during transport, when installing the link chain in the belt drive, or over the course of time due to insufficient shear strength.
  • a missing rocker pressure piece usually leads to an early failure with breakdown at the end customer.
  • One possible solution is to provide a larger welded connection between the axial securing element (for example wire) and the rocker pressure piece. Although this increases the strength and thus reduces the risk of lost rocker pressure pieces, the increase in welding energy required for this increases the risk of impermissible Heat affected zones on the rocker pressure piece.
  • Another method that is frequently used in practice for link chains is the caulking (plasticizing) of the pin ends of the rocker pressure pieces on both sides. However, there is usually no press fit with link chains.
  • a significantly higher degree of deformation would therefore be required to ensure that no rocker pressure piece or tab is lost.
  • the rocker pressure pieces have a very high degree of hardness, such high degrees of deformation cannot be implemented, or at least not cost-effectively.
  • the aim is always a long service life for the plate-link chain, as freedom of exchange as possible over the service life of a motor vehicle, and a high degree of efficiency.
  • a link chain with rocker pressure pieces is known, for example, from WO 2016/095 913 A1.
  • the invention relates to a rocker pressure piece for a rocker pressure piece pair of a link chain, comprising:
  • the rocker pressure piece is primarily characterized in that the bar line is bent and / or inclined at least once to one of the extensions of the rocker pressure piece on the tab-side contact surface.
  • the rocker pressure piece proposed here can be used in a rocker pressure piece pair with a further rocker pressure piece.
  • the two rocker pressure pieces of a rocker pressure piece pair are each in force-transmitting contact with their rolling surface and, when used in a plate-link chain, their plate-side contact surfaces are in force-transmitting contact with one (other) associated plate.
  • a rocker pressure piece has a longitudinal extent which, in use, is aligned parallel to the axial direction.
  • the axial direction is defined as a direction parallel to the axes of rotation of the cone pulley pairs.
  • the link plates of a link chain are adjacent to one another in the axial direction on the rocker pressure piece pair or the majority of the rocker pressure piece pairs of the link chain hung up.
  • the rocker pressure piece has a vertical extent which is aligned parallel to the radial direction.
  • the radial direction is defined on the looping circle formed by a link chain, this shape being usually oval in use, i.e. two centers (with the axes of rotation of the conical pulley pairs) are formed, which are connected by a center line.
  • the radial direction is defined as positive, starting from the center line (within the circle of wrap) and running outwards (to the outside of the circle of wrap). Inside the circle of wrap is referred to here as radially inside and outside of the circle of wrap is referred to here accordingly as radially outside.
  • the third spatial direction is the chain running direction, which in use depends on the location in the looping circle and thus the three spatial directions mentioned here are to be viewed as a co-moving coordinate system.
  • the width of the rocker pressure piece is aligned parallel to the direction of travel of the chain.
  • a rocker pressure piece has an oval, approximately teardrop-shaped, cross-section (with the axial direction as the normal), the rocker pressure piece, for example, being narrow radially on the inside and wider on the radial outside.
  • the height extension is defined as the maximum extension in the radial direction and the width extension as the maximum extension in the chain running direction (in a straight section of the link chain, i.e. in use in the ideally tensioned strand).
  • an end face is provided in each case, which is set up in force-transmitting, preferably frictional, contact with the corresponding (conical) surface of the conical pulley pairs.
  • an axial protrusion is formed from the rocker pressure piece up to a respective end face.
  • an axial securing element is provided in this area of at least one of the two protrusions so that a rocker pressure piece slips out axially is prevented and the tabs (at least on this side) are prevented from falling.
  • one of the two protrusions is designed with a bolt head for a form fit.
  • an axial securing element is provided on both sides as proposed here.
  • An axial securing element as proposed here can be attached after it has been introduced into a link chain or into the eyelets provided in a link group.
  • the axial securing element is designed here as a rod element. It thus has a longest extension along a bar line.
  • the bar line is defined as that (theoretical) line which, for example, for a bar element with a symmetrical cross section, can be drawn through the respective centroid of infinitesimal surface pieces of the bar element.
  • the line is defined on another row of points (defined identically in every infinitesimal area of the rod element).
  • the length of the bar line is identical to the length of the bar element.
  • the bar line corresponds to the neutral line of the bar element.
  • a cross section of the rod element can be described with the intersection of the rod line with the cross section as the center by means of two-dimensional polar coordinates.
  • the rod element not (only) run straight parallel to the chain running direction, but rather have at least one kink and / or run obliquely to the chain running direction.
  • the bar line thus has at least one kink and / or is inclined to one of the extensions of the rocker pressure piece.
  • the rod element is arranged on the contact surface on the tab side and is set up to secure against falling out of the rocker pressure piece itself, as well as to secure against loss for the tab or group of tabs in question. Since the bar line is bent at least once and / or inclined to one of the extensions of the rocker pressure piece, the contact surface with the tab-side contact surface of the rocker pressure piece is greater than the extension of the axial securing element in the chain running direction. This means that the shear strength is im Can be enlarged compared to an axial securing element with a course that is purely parallel to the chain running direction.
  • the L-shape preferably pointing towards the tab in use
  • the bar line preferably running at least once parallel to the length extension.
  • the L-shape is preferably designed with a first section transverse to the chain running direction, for example parallel to the axial direction, and with a second section along, for example parallel to, the chain running direction.
  • a kink is formed between the first section and the second section.
  • the first section points towards the tabs, for example. With a short protrusion of the rocker pressure piece, little or no additional installation space is necessary. If the link plates of adjacent link plate groups (in the chain running direction) are arranged too close to one another in at least one chain kink position, the first section (viewed from the bend) preferably points axially outward, that is, away from the link plates.
  • the U-shape is advantageous because two end sections are formed transversely to the chain running direction, for example parallel to the axial direction, and a central section along, for example parallel to, the chain running direction. A large contact surface is thus formed in the shearing direction, that is to say in the axial direction.
  • the Z-shape is advantageous because two end sections are formed transversely to the chain running direction, for example parallel to the axial direction, and a central section, wherein the central section is oriented inclined to the chain running direction when the end section is oriented approximately (or precisely) parallel to the axial direction are.
  • an even larger contact surface is formed in comparison to the U-shape.
  • the S-shape (or 2-shape) is advantageous because three sections are formed transversely to the chain running direction, for example parallel to the axial direction, and two sections along, for example parallel to, the chain running direction. An even larger contact surface is thus formed in the shearing direction, that is to say in the axial direction.
  • the bar line of the bar element is aligned at least once, for example three times in the S-shape, parallel to the length extension.
  • the proportion of the contact surface with the link-side contact surface transversely to the shearing forces (in the axial direction) is therefore particularly large with, at the same time, a low expansion of the axial securing element in the chain running direction.
  • the axial securing element is in full contact with the outer contour of the rocker pressure piece, preferably in use parallel to the tab along the tab-side contact surface over less than 40%, particularly preferably over less than 20%, the tab-side contact surface extends.
  • the force-transmitting portion of the contact surface is from the axial securing element to the tab-side contact surface of the rocker pressure piece is particularly large.
  • the heat input per area can be reduced or the shear strength can be significantly increased with the same (highest permissible) heat input per area.
  • the expansion of the axial securing element in the chain running direction is particularly small.
  • the length of the bar line is not or only slightly greater than the length of a conventional bar-shaped axial securing element.
  • a short extension in the chain running direction for example, the relative angular position of a fastening tool, for example a welding tool, to the rocker pressure piece to which the axial securing element is to be fastened can be interpreted closely.
  • a collision with the axial securing element is prevented in the case of a short link plate length and / or a narrow flexion angle of the link chain.
  • Fusion welding includes all welding processes using a separate welding anode, in which the material of the components to be connected (here the rocker pressure piece and the rod element) is melted near the surface.
  • a filler metal for example welding wire
  • a connection point comparable to a one-piece embodiment with a continuous grain structure designed in accordance with the temperature control is thus formed in the heat-affected zone.
  • a full-surface connection is advantageous for high shear strength.
  • the number of weld points is preferably small.
  • a weld seam is run parallel to the bar line over the entire extension of the bar element or even formed circumferentially, with the strength quality and thus the amount of heat input being particularly preferred, be it by means of a shortened time and / or by means of a lower temperature and / or changed Material choice of a filler metal is reduced. The shear strength is nevertheless increased by means of the enlarged contact area.
  • the two components to be connected to one another are placed under electrical voltage as anode and cathode, so that the materials fuse with one another at the contacting interfaces.
  • the advantage here is the accessibility of a full-surface connection with a small expansion of the (total) heat-affected zone, and in particular a low heat-affected depth.
  • the two components to be connected to one another are pressed on at certain points (here the rocker pressure piece and the rod element), with an electrical voltage being applied to the two components to be connected to one another by the pressing device, so that a connection is created at the pressing point, which is comparable to that of contact welding.
  • the advantage here is that a very small (total) heat-affected zone can be reached with a low depth of heat influence with a well-defined pressing force of the two components with little effort.
  • a few welding points are preferably set, for example at each end point and / or kink.
  • weld point The number of weld points or weld seams is as small as possible and / or the extent of the weld seams is as short as possible.
  • a single weld seam or a single weld point is provided.
  • two of these or a weld point and a weld seam (hereinafter referred to as weld point) are provided, these preferably being arranged relative to one another or to the rod element in such a way that, in the event of failure of one weld point, the other weld point is sufficiently dimensioned to withstand the loads to record.
  • one welding point is the only one under load and the other welding point is redundant and normally has no function or has a small mechanical contribution to axial securing.
  • the rod element forms a spring element between the (tab-side) load point and the redundant weld point and a direct introduction of force to the (main) weld point, for example in the direction of the straight line from the load point to the (main) weld point.
  • a rocker pressure piece pair for a link chain of a belt drive comprising two rocker pressure pieces, of which at least one is designed according to an embodiment according to the description above, the rocker pressure pieces of the rocker pressure piece pair preferably being identical are, or preferably the axial securing elements of the rocker pressure pieces have a different axial distance.
  • the pair of rocker pressure pieces proposed here comprises two rocker pressure pieces, at least one of the two rocker pressure pieces being designed according to an embodiment according to the preceding description, preferably both rocking pressure pieces being designed according to an embodiment according to the preceding description.
  • the pair of rocker pressure pieces is preferably preassembled in a corresponding eyelet of a plate group before the axial securing element is attached to the (respective) plate-side contact surface of the two rocker pressure pieces or at least one of the two rocker pressure pieces.
  • the axial securing element is only attached to one of the two (axial) sides of the at least one of the two rocker pressure pieces of the rocker pressure piece pair and a bolt head, for example, is formed on the other (axial) side.
  • an axial securing element according to an embodiment according to the preceding description is attached (axially) on both sides of the at least one relevant rocker pressure piece of the rocker pressure piece pair, the axial securing element preferably being attached to one (axial) side before it is inserted into the respective eye of the tab group .
  • a (for example the rear) rocker pressure piece is designed with at least one axial securing element, which has a smaller axial distance to the other axial side, preferably a further axial securing element, than the at least one axial securing element of the (corresponding, for example, front) rocker pressure piece to the other axial side, preferably a further axial securing element.
  • the securing element on the other side is also referred to below as an axial securing element, regardless of its embodiment.
  • the other side is designed, for example, as an integrally formed head or the like.
  • the (in this example, rear) axial locking elements are connected to the smaller axial spacing from one another in a design or desired operating state, the only actually securing elements and the (corresponding, for example, front) axial securing elements with the greater axial spacing are only redundant and functionless. Only if at least one of the (for example rear) axially more closely spaced axial securing elements fails (for example excessively deformed and / or torn off), the (for example front) axially further spaced axial securing elements take over the securing function.
  • the aforementioned assignment of the further and the more closely spaced axial securing elements to the front or the rear rocker pressure piece is arbitrary and therefore optionally reversible.
  • a link chain for a belt drive of a drive train having at least the following components:
  • rocker pressure piece pairs at least one rocker pressure piece pair, preferably exclusively rocker pressure piece pairs, is included according to an embodiment according to the above description, with a torque between a first cone pulley pair and a second cone pulley pair being frictionally transferable by means of the link chain, with a transmission ratio between the cone pulley pairs is preferably continuously variable.
  • the link chain proposed here is set up as a traction device for a belt drive, for example for a CVT.
  • a link chain forms a loop section on the transmission shafts and two strands between them, one being a tension strand or a load strand and the other being a slack strand.
  • the strands and the looping circle sections together form an (oval) looping circle, as explained above. So much for A circle of wrap is spoken of, this does not mean a circle with a constant radius, but a circumferentially closed structure.
  • the shape is defined by the effective circles (set by means of a pulley distance) of the conical pulley pairs of the belt drive.
  • the spatial directions are also defined here as explained above.
  • the link chain has a chain width and over this chain width a plurality of link plates are generally arranged adjacent to one another and form a link plate group.
  • the chain width is aligned parallel to the alignment of the at least two transmission shafts.
  • the chain width is defined by the length extension of the rocker pressure pieces, with the (axial) ends of the rocker pressure pieces protruding beyond the adjacent plates of a plate group so that the plates do not come into frictional contact with the corresponding surface of the conical pulley pairs.
  • the link chain comprises a plurality of link plates, a plurality of link plate types preferably being provided for a (as explained above) reduced noise emission, for example two link plate types, namely a short link plate and a long link plate.
  • the brackets connect two pairs of rocker pressure pieces to transmit tensile force.
  • a rocker pressure piece pair has a fixed rocker pressure piece and a free rocker pressure piece in relation to a bracket.
  • Two tabs are each connected to one another by means of a common pair of rocker pressure pieces in a manner that transmits tensile force, the designation of the respective other tab as a free or fixed rocker pressure piece then being reversed in each case.
  • the two rocker pressure pieces of a rocker pressure piece pair lie directly against each other in a force-transmitting manner due to the tensile force transmitted by the link plates of the link chain during operation of the belt drive and thus the link load acting on the rocker pressure piece pair (on both sides in the chain running direction).
  • the two rocker pressure pieces of the rocker pressure piece pair transmit the tensile force of the tabs as a compressive force to each other and roll in one when moving Belt transmissions from one another by means of their force-transmitting rolling surfaces lying against one another.
  • the rolling surfaces are curved or kinked and thus describe a rocking movement on each other when the belt drive is in operation.
  • the link chain is set up as a belt for a continuously variable transmission and the end faces of the rocker pressure pieces of the link chain are in force-transmitting contact with the corresponding (conical) surfaces of the conical pulley pairs.
  • link chain proposed here increased security against losing a rocker pressure piece and / or a link plate can be achieved.
  • the link chain or a pair of link plates of the link chain can be installed (secured) in a simple manner and preferably with little thermal influence on the material of the rocker pressure piece.
  • the link chain proposed here can be used as a replacement for a conventional link chain without additional measures.
  • a belt transmission for a drive train having at least the following components:
  • the two pairs of conical pulleys being connected to each other in a torque-transmitting manner by means of the plate-link chain, which is arranged as traction means axially pressed into the pairs of conical pulleys, with a transmission ratio that is dependent on the set pulley distances wherein the transmission ratio between the conical pulley pairs is preferably continuously variable.
  • the belt drive is set up for a drive train, for example a motor vehicle, and comprises at least one first pair of conical disks arranged on a first transmission shaft, for example the transmission input shaft, and a second conical disk pair arranged on a second transmission shaft, for example the transmission output shaft, as well as one for torque transmission between the conical disk pairs provided looping means, namely the link chain described above.
  • a pair of conical disks each comprises two conical disks, which are aligned with corresponding (conical) surfaces and can be moved axially relative to one another.
  • the (first) conical disk then referred to as a loose disk or movable disk, is displaceable (axially displaceable) along its axis of rotation and the other (second) conical disk, then referred to as a fixed disk, is fixed (axially fixed) in the direction of the axis of rotation. This allows the respective spacing of the respective conical pulley pair to be changed.
  • the link chain When the belt drive is in operation, the link chain is moved between an outer position (small or minimum effective circle) and an inner position (large or maximum effective circle) in a (based on) due to the (conical) surfaces of the two conical disks by means of a relative axial movement of the conical disks of a conical disk pair the respective axis of rotation) shifted in the radial direction.
  • the link chain thus runs on a variable effective circle, i.e. with a variable running radius.
  • a different speed ratio and torque ratio can be set from one pair of conical pulleys to the other pair of conical pulleys, preferably continuously.
  • the belt drive proposed here has a link chain as described above, with the rocker pressure pieces facing the link chain
  • Axial forces ensure a high level of operational reliability.
  • This operational reliability is achieved as a result of the great length of the rod element and / or the large proportion of the contact surface between the axial securing element and the tab-side contact surface as a result of the transverse arrangement, preferably parallel to the axial direction.
  • the loss of a rocker pressure piece and / or a link plate of the link chain is excluded if the system is used as intended.
  • no additional installation space is required.
  • the belt drive can be used as a replacement for a conventional belt drive without any modifications.
  • a drive train having at least the following components:
  • a belt drive according to an embodiment according to the above description, wherein the at least one drive machine for torque transmission by means of the belt drive is connected to the at least one consumer with a variable translation.
  • the drive train for example of a motor vehicle used to propel it via at least one propulsion wheel (consumer), is set up to receive one of one or a plurality of drive machines, for example an internal combustion engine and / or an electrical machine, and via its respective drive shaft, for example that is, the combustion shaft and / or the rotor shaft, to transmit torque output for use by a consumer as required, that is, taking into account the required speed and the required torque.
  • One use is, for example, an electrical generator to provide electrical energy or the transmission of torque to a propulsion wheel of a motor vehicle for propulsion.
  • the use of the belt drive described above is particularly advantageous because the link chain enables a very high degree of torque transmission efficiency.
  • the link chain proposed here also has a particularly high level of failure safety with a high transmittable torque, because the loss of a rocker pressure piece and / or a link is excluded in the operation of the belt drive according to the design. At the same time, in a suitable embodiment of the rocker pressure pieces, no additional installation space is required.
  • FIG. 1 shows a (front) rocker pressure piece 1 and a (rear) rocker pressure piece 2 of a rocker pressure piece pair 3 with an axial securing element 16 in a U-shape in a side view, so that the view is directed to one of the two end faces 34.
  • the radial direction 7 runs from the bottom to the top as shown
  • the chain running direction 8 runs from the left to the right as shown
  • the axial direction 6 extends into the plane of the drawing.
  • the illustration of the directions also applies to FIGS. 3 and 5.
  • the rear rocker pressure piece 2 is shown here only with dashed lines and is not explained further. In a preferred embodiment, the description of the front rocker pressure piece 1 applies to the rear rocker pressure piece 2.
  • the rear rocker pressure piece 2 (mirrored) is shown identically to the front rocker pressure piece 1.
  • the dimensions of the rocker pressure piece 1 are defined as the height extension 9 (in the radial direction 7), the width extension 10 (in the chain running direction 8) and the length extension 5 (in the axial direction 6, see FIG. 2).
  • the (front) rocker pressure piece 1 has a rolling surface 15 which, when used in a link chain 4 (see FIG. 9) in the rocker pressure piece pair 3, forms a force-transmitting contact with the (rear) rocker pressure piece 2.
  • the (front) rocker pressure piece 1 has a link-side contact surface 11 opposite the rolling surface 15 in the chain running direction 8, which contact surface 11 has an outer contour 12 that can be recognized as a visible edge in this side view.
  • the outer contour 12 is shown here as being constant over the length extension 5. This is a preferred embodiment of the rocker pressure piece 1 for cost-effective production.
  • the outer contour 12 has an arcuate course.
  • the Axial securing element 16 is designed as a rod element 17 and has a bar line 18, the axial securing element 16 having the greatest extent along bar line 18.
  • the axial securing element 16 is welded, for example, which is visible on the basis of the schematically indicated welding points 19, 20, 21.
  • two or more welding points 19, 20, 21 are desired or required. While at least two welding points 19, 20, 21 are formed in fusion welding and spot welding, a full-surface weld connection is formed in contact welding due to the process.
  • the axial securing element 16 has different shapes, that is to say a differently inclined and / or bent bar line 18 (see FIGS. 2 to 8 below).
  • the rod element 17 is always designed here with a round cross-section, any cross-section, for example a rectangular cross-section, can be used.
  • FIG. 2 shows a detail of the (front) rocker pressure piece 1 with axial securing element 16 in the U-shape according to FIG. 1 in a front view.
  • the radial direction 7 then runs from bottom to top, as shown, the chain running direction 8 runs out of the plane of the drawing and the axial direction 6 runs from left to right.
  • the illustration of the directions also applies to FIGS. 4, 6 and 8.
  • the axial securing element 16 has two kinks.
  • the bar line 18 runs from the radially outside starting from the axially outside to the inside (optionally the other way round), then initially bent by an angle (here 90 ° [ninety degrees]) around the surface normal there of the tab-side contact surface 11 (there parallel to the radial direction 7) and then runs in the plane spanned by the radial direction 7 and the chain running direction 8 along the plate-side Contact surface 11 radially inward. Subsequently, the rod element 17 is again bent around the local surface normal of the link-side contact surface 11 (there parallel to the chain running direction 8) by an angle (from here 90 °) and then runs back axially outward in the axial direction 6.
  • weld points 19, 20, 21 can also be clearly seen here, which are (optionally) arranged at the end of the rod element 17 (weld points 19, 21) and at the further axially aligned section of the rod element 17 (weld point 20) are.
  • FIG. 3 a (front) rocker pressure piece 1 with axial securing element 16 is shown in S-shape in a side view.
  • FIGS. 1 and 2 For more details, reference is made to the description of FIGS. 1 and 2 as well as to FIG. 4.
  • FIG. 4 shows a section of the (front) rocker pressure piece 1 according to FIG. 3 with an axial securing element 16 in an S-shape in a front view.
  • the axial securing element 16 has four kinks.
  • the bar line 18, viewed from the radial outside, runs from the axially outside to the inside, then, as in the U-shape according to FIG. 2, initially around the surface normal there of the tab-side contact surface 11 (there parallel to the radial direction 7) at an angle (from here 90 °) and then extends in the plane spanned by the radial direction 7 and the chain running direction 8 along the link-side contact surface 11 radially inward.
  • the rod element 17 is then bent by an angle (from here 90 °) to the surface normal there of the link-side contact surface 11 (there approximately parallel to the chain running direction 8) and then runs back axially outward in the axial direction 6.
  • an L-shape or an inverted U-shape now follows, with the bar line 18 then spanned in the plane by the radial direction 7 and the chain running direction 8 along the plate-side Contact surface 11 runs further radially inward to run in a further bend around the local surface normal of the plate-side contact surface 11 (there parallel to the chain running direction 8) at an angle (from here 90 °) in the axial direction 6 back axially inward.
  • the bar line 18 preferably runs either parallel to the axial direction 6 or parallel to the plane spanned by the radial direction 7 and the chain running direction 8.
  • weld points 19, 20, 21 can also be clearly seen here, which are (optionally) arranged at the end of the rod element 17 (weld points 19, 21) and at the further axially aligned section of the rod element 17 (weld point 20) are.
  • a rocker pressure piece 1 with axial securing element 16 is shown in L-shape in a side view.
  • FIGS. 1 to 4 and FIG. 6 For more details, reference is made to the description of FIGS. 1 to 4 and FIG. 6.
  • FIG. 6 shows a detail of the (front) rocker pressure piece 1 according to FIG. 5 with an axial securing element 16 in an L-shape in a front view.
  • the axial securing element 16 has a single kink.
  • the bar line 18 When viewed radially outside, the bar line 18 initially runs from the axially outside to the inside (or optionally the other way round) and is then bent by an angle (from here 90 °) around the surface normal of the tab-side contact surface 11 (there parallel to the radial direction 7) then spanned in the plane from the radial direction 7 and the chain running direction 8 along the link-side contact surface 11 radially inward.
  • the bar line 18 preferably runs either parallel to the axial direction 6 or parallel to the plane spanned by the radial direction 7 and the chain running direction 8.
  • the position of the welding points 19, 20, 21 can also be clearly seen here, which are (optionally) arranged at the end of the rod element 17 (welding points 19, 21) and approximately in the center of the section (welding point 20) parallel to the link chain 4.
  • FIG. 7 shows a detail of a rocker pressure piece 1 (here the other end face 34 than in the previous figures) with an axial securing element 16 in a Z shape in a top view (that is, against the radial direction 7).
  • the axial direction 6 runs from bottom to top, as shown, the chain running direction 8 runs from left to right and the radial direction 7 extends out of the plane of the drawing.
  • FIG. 8 shows a detail of the (front) rocker pressure piece 1 according to FIG. 7 with an axial securing element 16 in an S-shape in a front view.
  • the axial securing element 16 has two kinks.
  • the bar line 18 runs from the radially outside starting from the axially outside to the inside, then, similarly to the U-shape according to FIG. 2, initially bent around the radial direction 7 at an angle (including 45 ° [forty-five degrees]) and then runs inclined to the plane spanned by the radial direction 7 and the chain running direction 8 along the link-side contact surface 11 radially inward and axially outward. Subsequently, the rod element 17 is again bent back around the surface normal of the tab-side contact surface 11 by an angle (from here 90 °) and then runs in the axial direction 6 back axially inward and radially inward.
  • each end of the rod element 17 (welding points 19, 21) and of the axially outwardly inclined section of the rod element 17 (welding point 20 ) are arranged.
  • 9 shows a pair of rocker pressure pieces 3 in a plan view, that is to say from radially outside.
  • the radial direction 7 points out of the image plane and the chain running direction 8 points upwards in the plane of the sheet.
  • the axial securing elements 16 are formed on both sides and (for the sake of clarity the same everywhere) in a U-shape.
  • a belt transmission 22 is shown in a perspective view in a section of a drive train 25, in which a link chain 4 runs as a traction means on two pairs of conical pulleys 26, 27.
  • the link chain 4 has a chain width in the axial direction 6 (parallel to the axis of rotation) which corresponds to the length extension 5 of the rocker pressure piece pairs 3.
  • a defined disk spacing 30, 31 thus leads to a resulting effective circle on the respective conical disk pair 26, 27.
  • the first disk spacing 30 is large and thus the first effective circle is small and the second disk spacing 31 is small, and thus the second effective circle is large.
  • a torque ratio greater than 1, for example 2 is thus set by means of the belt transmission 22 from a first transmission shaft 35, for example a transmission input shaft, with a first axis of rotation 28, to a second transmission shaft 36, for example a transmission output shaft, with a second axis of rotation 29.
  • the tabs 13, 14 are linked to one another (for the transmission of tensile force in the strands 37, 38) to form a ring by means of the multiplicity of rocker pressure piece pairs 3.
  • a plurality of tabs 13, 14 are arranged next to one another in the axial direction 6.
  • a coordinate system is shown here in the first strand 37, which corresponds to the coordinate system according to the preceding figures.
  • the chain running direction 8 lies in the plane of the ring of the link chain 4.
  • the axial direction 6 (corresponds to the direction of the chain width) is aligned parallel to the axes of rotation 28, 29.
  • the radial direction 7 points to the outside of the ring formed by the link chain 4.
  • the position of the coordinate system shown is defined at any point on the link chain 4 and the alignment of the chain running direction 8 and the radial direction 7 as well as the position of the axial direction 6 change with the movement of the link chain 4.
  • a drive machine 32 is connected to the first gear shaft 35 , where only the torque-absorbing input gear is shown here.
  • a consumer 33 for example at least one drive wheel for a motor vehicle, is connected to the second transmission shaft 36, only the torque-emitting output gear being shown here.
  • Reference list front rocker pressure piece 29 second axis of rotation rear rocker pressure piece 30 first disk spacing rocker pressure piece pair 31 second disk spacing link chain 32 drive machine length extension 33 consumer axial direction 34 end face radial direction 35 first gear shaft chain running direction 36 second gear shaft vertical extension 37 rear span width extension 38 second span lug-side rolling element outer contour Bar line first welding point second welding point third welding point belt drive front distance rear distance drive train first pair of conical pulleys second pair of conical pulleys first axis of rotation

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wiegedruckstück (1,2) für ein Wiegedruckstückpaar (3) einer Laschenkette (4), aufweisend: • - eine Längenerstreckung (5), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Axialrichtung (6) ausgerichtet ist; • - eine Höhenerstreckung (9), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Radialrichtung (7) ausgerichtet ist; • - eine Breitenerstreckung (10), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Kettenlaufrichtung (8) ausgerichtet ist; • - eine laschenseitige Anlagefläche (11) mit einer Außenkontur (12) zum Kontakt mit einer Lasche (13,14) im Einsatz in einer Laschenkette (4); • - eine Wälzfläche (15) zum Kontakt mit einem weiteren Wiegedruckstück (2,1) im Einsatz in einem Wiegedruckstückpaar (3); und • - ein an dem Wiegedruckstück (1,2) befestigtes Axialsicherungselement (16) zum Sichern des Wiegedruckstücks (1,2), wobei das Axialsicherungselement (16) als Stabelement (17) mit einer längsten Erstreckung entlang einer Stablinie (18) ausgeführt ist.

Description

Wieaedruckstück für ein Wieaedruckstückpaar einer Laschenkette
Die Erfindung betrifft ein Wiegedruckstück für ein Wiegedruckstückpaar einer Laschenkette, ein Wiegedruckstückpaar mit einem solchen Wiegedruckstück für eine Laschenkette eines Umschlingungsgetriebes, eine Laschenkette mit einem solchen Wiegedruckstückpaar für ein Umschlingungsgetriebe eines Antriebsstrangs, ein Umschlingungsgetriebe mit einer solchen Laschenkette für einen Antriebsstrang, sowie einen Antriebsstrang mit einem solchen Umschlingungsgetriebe.
Aus dem Stand der Technik sind Wiegedruckstücke für ein Wiegedruckstückpaar einer Laschenkette als Umschlingungsmittel für Umschlingungsgetriebe, beispielsweise ein sogenanntes CVT [engl.: continuous variable transmission], als Zugmittel bekannt. Ein solches CVT ist beispielsweise aus der DE 100 17 005 A1 bekannt. Eine solche Laschenkette ist für ein Übertragen von hohen Drehmomenten und hohen Drehzahlen, wie sie beispielsweise aus dem Motorenbau für Kraftfahrzeuge bekannt sind, eingerichtet. Die Wiegedruckstücke beziehungsweise die Laschen werden bisher über angeschweißte Axialsicherungselemente, beispielsweise ein angeschweißter dünner Draht, gesichert. Damit ist das Herausfallen der Wiegedruckstücke aus dem Laschenverband der Laschenkette beziehungsweise das Herunterfallen der äußeren Laschen verhindert. Im Einzelfall versagt diese Sicherungsmethode allerdings, das heißt Wiegedruckstücke können entweder bereits bei der Fertigung, beim Transport, beim Einbau der Laschenkette in das Umschlingungsgetriebe oder über Laufzeit aufgrund zu geringer Abscherfestigkeit abfallen. Ein fehlendes Wiegedruckstück führt in der Regel zu einem Frühausfall mit Liegenbleiber beim Endkunden. Eine mögliche Lösung ist, eine größere Schweißverbindung zwischen dem Axialsicherungselement (beispielsweise Draht) und dem Wiegedruckstück vorzusehen. Damit ist zwar die Festigkeit erhöht und damit das Risiko verlorener Wiegedruckstücke gesenkt, allerdings erhöht die dafür notwendige Steigerung der Schweißenergie das Risiko unzulässiger Wärmeeinflusszonen an dem Wiegedruckstück. Eine weitere in der Praxis bei Laschenketten häufig genutzte Methode ist das beidseitige Verstemmen (Plastifizieren) der Bolzenenden der Wiegedruckstücke. Allerdings gibt es bei Laschenketten in der Regel keinen Presssitz. Deshalb wäre ein deutlich höherer Grad an Verformung erforderlich, um sicherzustellen, dass kein Wiegedruckstück beziehungsweise keine Lasche verloren geht. Weil die Wiegedruckstücke eine sehr hohe Härte aufweisen, sind derart hohe Umformgrade nicht oder zumindest nicht kosteneffizient umsetzbar. Es ist stets eine lange Lebensdauer der Laschenkette, möglichst Austauschfreiheit über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs, und ein hoher Wirkungsgrad angestrebt. Eine Laschenkette mit Wiegedruckstücken ist beispielsweise aus der WO 2016 / 095 913 A1 bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die Erfindung betrifft ein Wiegedruckstück für ein Wiegedruckstückpaar einer Laschenkette, aufweisend:
- eine Längenerstreckung, welche im Einsatz in einer Laschenkette in Axialrichtung ausgerichtet ist;
- eine Höhenerstreckung, welche im Einsatz in einer Laschenkette in Radialrichtung ausgerichtet ist;
- eine Breitenerstreckung, welche im Einsatz in einer Laschenkette in Kettenlaufrichtung ausgerichtet ist;
- eine laschenseitige Anlagefläche mit einer Außenkontur zum Kontakt mit einer Lasche im Einsatz in einer Laschenkette;
- eine Wälzfläche zum Kontakt mit einem weiteren Wiegedruckstück im Einsatz in einem Wiegedruckstückpaar; und
- ein an dem Wiegedruckstück befestigtes Axialsicherungselement zum Sichern des Wiegedruckstücks, wobei das Axialsicherungselement als Stabelement mit einer längsten Erstreckung entlang einer Stablinie ausgeführt ist.
Das Wiegedruckstück ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Stablinie zumindest einmal geknickt und/oder geneigt zu einer der Erstreckungen des Wiegedruckstücks an der laschenseitigen Anlagefläche verläuft.
Es wird im Folgenden auf die genannten Raumrichtungen Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die Kettenlaufrichtung, Axialrichtung oder Radialrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
Das hier vorgeschlagene Wiegedruckstück ist in einem Wiegedruckstückpaar mit einem weiteren Wiegedruckstück einsetzbar. Die beiden Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaars sind jeweils mit ihrer Wälzfläche in kraftübertragendem Kontakt und im Einsatz in einer Laschenkette mit ihren laschenseitigen Anlageflächen mit jeweils einer (anderen) zugehörigen Lasche in kraftübertragendem Kontakt. Ein Wiegedruckstück weist dazu eine Längenerstreckung auf, welche im Einsatz parallel zu der Axialrichtung ausgerichtet ist. Die Axialrichtung ist als eine Richtung parallel zu den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare definiert. Die Laschen einer Laschenkette sind benachbart zueinander in Axialrichtung auf das Wiegedruckstückpaar beziehungsweise die Mehrzahl der Wiegedruckstückpaare der Laschenkette aufgehängt. Weiterhin weist das Wiegedruckstück eine Höhenerstreckung auf, welche parallel zu der Radialrichtung ausgerichtet ist. Die Radialrichtung ist auf den von einer Laschenkette gebildeten Umschlingungskreis definiert, wobei diese Form im Einsatz in der Regel oval ist, also zwei Zentren (bei den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare) gebildet sind, welche von einer Zentrumslinie verbunden sind. Die Radialrichtung ist ausgehend von der Zentrumslinie (innerhalb des Umschlingungskreises) nach außen verlaufend (nach außerhalb des Umschlingungskreises) als positiv definiert. Innerhalb des Umschlingungskreises ist hier als radial innen bezeichnet und außerhalb des Umschlingungskreises ist hier entsprechend als radial außen bezeichnet. Die dritte Raumrichtung ist die Kettenlaufrichtung, welche im Einsatz also von dem Ort in dem Umschlingungskreis abhängt und somit sind die hier genannten drei Raumrichtungen als mitbewegtes Koordinatensystem anzusehen. Parallel zu der Kettenlaufrichtung ist die Breitenerstreckung des Wiegedruckstücks ausgerichtet. Ein Wiegedruckstück weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen ovalen, annähernd tropfenförmigen, Querschnitt (mit der Axialrichtung als Normale) auf, wobei beispielsweise das Wiegedruckstück radial innen schmal ist und radial außen breiter ist. Die Höhenerstreckung ist als die maximale Ausdehnung in Radialrichtung und die Breitenerstreckung als maximale Ausdehnung in Kettenlaufrichtung (in einem gerade ausgerichteten Abschnitt der Laschenkette, also im Einsatz im ideal gespannten Trum) definiert.
Endseitig, also in Ansicht in der Axialrichtung, ist jeweils eine Stirnfläche vorgesehen, welche in kraftübertragenden, bevorzugt reibschlüssigen, Kontakt mit der entsprechenden (Kegel-) Oberfläche der Kegelscheibenpaare eingerichtet ist. Neben dem (axialen) Bereich der Laschen, welche in einer Mehrzahl als Laschengruppe in Längenerstreckung des jeweiligen Wiegedruckstückpaars angeordnet sind, ist von dem Wiegedruckstück ein axialer Überstand bis zu einer jeweiligen Stirnfläche gebildet. In diesem Bereich zumindest eines der beiden Überstände ist ein Axialsicherungselement vorgesehen, sodass damit ein Wiegedruckstück an einem axialen Herausrutschen gehindert ist und die Laschen (zumindest an dieser Seite) an einem Herabfallen gehindert sind. Beispielsweise ist einer der beiden Überstände mit einem Bolzenkopf für einen Formschluss ausgeführt. Alternativ ist beidseits ein Axialsicherungselement wie hier vorgeschlagen vorgesehen. Ein Axialsicherungselement wie hier vorgeschlagen ist nach einem Einbringen in eine Laschenkette beziehungsweise in die vorgesehenen Ösen einer Laschengruppe anbringbar. Das Axialsicherungselement ist hier als Stabelement ausgeführt. Damit weist es eine längste Erstreckung entlang einer Stablinie auf. Die Stablinie ist bei einem Stabelement als diejenige (theoretische) Linie definiert, welche beispielsweise bei einem Stabelement mit einem symmetrischen Querschnitt durch den jeweiligen Flächenschwerpunkt von infinitesimalen Flächenstücken des Stabelements gezogen werden kann. Alternativ ist die Linie auf eine andere (in jedem infinitesimalen Flächenstück des Stabelements gleich definierten) Punktreihe definiert. Bei einem geraden Stabelement ist die Länge der Stablinie mit der Länge des Stabelements identisch. Beispielsweise entspricht die Stablinie der Neutrallinie des Stabelements. Ein Querschnitt des Stabelements lässt sich mit dem Schnittpunkt der Stablinie mit dem Querschnitt als Zentrum mittels zwei-dimensionalen Polarkoordinaten beschreiben.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass das Stabelement nicht (nur) gerade parallel zu der Kettenlaufrichtung verläuft, sondern zumindest einen Knick aufweist und/oder schräg zu der Kettenlaufrichtung verläuft. Somit weist die Stablinie zumindest einen Knick auf und/oder ist geneigt zu einer der Erstreckungen des Wiegedruckstücks. Das Stabelement ist an der laschenseitigen Anlagefläche angeordnet und zur Sicherung gegen ein Herausfallen des Wiegedruckstücks selbst, sowie zur Sicherung gegen ein Verlieren für die betreffende Lasche beziehungsweise Laschengruppe eingerichtet. Indem die Stablinie zumindest einmal geknickt und/oder geneigt zu einer der Erstreckungen des Wiegedruckstücks verläuft, ist die Kontaktfläche mit der laschenseitigen Anlagefläche des Wiegedruckstücks größer als die Ausdehnung des Axialsicherungselements in Kettenlaufrichtung. Damit ist die Abscherfestigkeit im Vergleich zu einem Axialsicherungselement mit einem zu der Kettenlaufrichtung rein parallelen Verlauf vergrößerbar.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Wiegedruckstücks vorgeschlagen, dass das Axialsicherungselement zumindest eine der folgenden Formen umfasst:
- L-Form, wobei bevorzugt die L-Form im Einsatz hin zu der Lasche weist;
- U-Form;
- Z-Form; und
- S-Form, wobei bevorzugt die Stablinie zumindest einmal parallel zu der Längenerstreckung verläuft.
Diese Formen sind einfach und zugleich ermöglichen sie einen deutlichen Zuwachs der Abscherfestigkeit des Axialsicherungselements. Die L-Form ist bevorzugt mit einem ersten Abschnitt quer zu der Kettenlaufrichtung, beispielsweise parallel zu der Axialrichtung, und mit einem zweiten Abschnitt entlang, beispielsweise parallel zu, der Kettenlaufrichtung ausgeführt. Zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ist ein Knick gebildet. Der erste Abschnitt weist beispielsweise hin zu den Laschen. Damit ist bei einem kurzen Überstand des Wiegedruckstücks kein oder nur ein geringer zusätzlicher Bauraum notwendig. Wenn die Laschen von (in Kettenlaufrichtung) benachbarten Laschengruppen in zumindest einer Kettenknickungslage zu eng beieinander angeordnet sind, weist der erste Abschnitt (von dem Knick aus gesehen) bevorzugt nach axial außen, also von den Laschen weg. Wenn das Axialsicherungselement radial außen an der laschenseitigen Anlagefläche angeordnet ist, ist auch hierfür für viele Anwendungen trotz großer axialer Erstreckung des ersten Abschnitts infolge der Neigung der Stirnfläche nach radial außen kein zusätzlicher Bauraum notwendig. Die U-Form ist vorteilhaft, weil zwei Endabschnitte quer zu der Kettenlaufrichtung, beispielsweise parallel zu der Axialrichtung, und ein Mittelabschnitt entlang, beispielsweise parallel zu, der Kettenlaufrichtung gebildet sind. Somit ist in Abscher-Richtung, also der Axialrichtung, eine große Kontaktfläche gebildet. Die Z-Form ist vorteilhaft, weil zwei Endabschnitte quer zu der Kettenlaufrichtung, beispielsweise parallel zu der Axialrichtung, und ein Mittelabschnitt gebildet sind, wobei der Mittelabschnitt geneigt zu der Kettenlaufrichtung ausgerichtet ist, wenn die Endabschnitt etwa (oder genau) parallel zu der Axialrichtung ausgerichtet sind. Somit ist in Abscher-Richtung, also der Axialrichtung, eine im Vergleich zu der U-Form noch größere Kontaktfläche gebildet. Die S-Form (oder 2-Form) ist vorteilhaft, weil drei Abschnitte quer zu der Kettenlaufrichtung, beispielsweise parallel zu der Axialrichtung, und zwei Abschnitte entlang, beispielsweise parallel zu, der Kettenlaufrichtung gebildet sind. Somit ist in Abscher-Richtung, also der Axialrichtung, eine noch größere Kontaktfläche gebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stablinie des Stabelements zumindest einmal, beispielsweise bei der S-Form dreimal, parallel zu der Längenerstreckung ausgerichtet. Damit ist der Anteil der Kontaktfläche mit der laschenseitigen Anlagefläche quer zu den Abscherkräften (in Axialrichtung) besonders groß bei gleichzeitig geringer Ausdehnung des Axialsicherungselements in Kettenlaufrichtung.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Wiegedruckstücks vorgeschlagen, dass das Axialsicherungselement vollflächig mit der Außenkontur des Wiegedruckstücks in Kontakt steht, bevorzugt sich im Einsatz parallel zu der Lasche entlang der laschenseitigen Anlagefläche über weniger als 40%, besonders bevorzugt über weniger als 20%, der laschenseitigen Anlagefläche erstreckt.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der kraftübertragende Anteil der Kontaktfläche von dem Axialsicherungselement zu der laschenseitigen Anlagefläche des Wiegedruckstücks besonders groß. Beispielsweise bei einer Schweißverbindung lässt sich der Wärmeeintrag pro Fläche damit vermindern beziehungsweise bei gleichem (höchst zulässigem) Wärmeeintrag pro Fläche die Abscherfestigkeit deutlich erhöhen. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass aufgrund der nicht rein parallel zu der Kettenlaufrichtung verlaufenden Ausrichtung des Stabelements die Kontaktfläche im Vergleich zu einem Axialsicherungselement mit einem zu der Kettenlaufrichtung rein parallelen Verlauf (und gleicher Länge) deutlich vergrößert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausdehnung des Axialsicherungselements in Kettenlaufrichtung besonders gering. Beispielsweise ist die Länge der Stablinie nicht oder nur wenig größer als die Länge eines konventionellen stabförmigen Axialsicherungselements. Mit einer kurzen Ausdehnung in Kettenlaufrichtung ist beispielsweise die relative Winkellage eines Befestigungswerkzeugs, beispielsweise eines Schweißwerkzeugs, zu dem Wiegedruckstück, an welchem das Axialsicherungselement befestigt werden soll, eng auslegbar. Weiterhin ist bei einer kurzen Laschenlänge und/oder engen Beugungswinkel der Laschenkette eine Kollision mit dem Axialsicherungselement verhindert.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Wiegedruckstücks vorgeschlagen, dass das Axialsicherungselement mittels zumindest eines der folgenden Fügeverfahren mit dem Wiegedruckstück verbunden ist:
- Schmelzschweißen, bevorzugt über zumindest zwei Schweißpunkte;
- Kontaktschweißen, bevorzugt vollflächig; und
- Punktschweißen, bevorzugt mittels einzig zwei Schweißpunkten; und
- Laserschweißen, bevorzugt mittels einzig zwei Schweißpunkten.
Schmelzschweißen gemäß vorliegender Definition umfasst alle Schweißverfahren unter Einsatz einer separaten Schweißanode, bei welchen das Material der miteinander zu verbindenden Komponenten (hier dem Wiegedruckstück und dem Stabelement) oberflächennah aufgeschmolzen wird. Hierbei wird in der Regel ein Schweißzusatz (beispielsweise Schweißdraht) zum Bilden eines Materialauftrags, beispielsweise einer Kehlnaht, eingesetzt. Es bildet sich also eine mit einer einstückigen Ausführungsform vergleichbare Verbindungsstelle mit einem entsprechend der Temperaturführung ausgebildeten durchgehenden Kornstruktur in der Wärmeeinflusszone. Für eine hohe Abscherfestigkeit ist eine vollflächige Verbindung vorteilhaft. Für eine geringe Beeinflussung des Materialgefüges (kleine Gesamt-Wärmeeinflusszone) des bevorzugt gehärteten Wiegedruckstücks ist die Anzahl der Schweißpunkte bevorzugt gering. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schweißnaht parallel zu der Stablinie über die gesamte Erstreckung des Stabelements geführt oder sogar umlaufend gebildet, wobei besonders bevorzugt die Festigkeitsqualität und damit die Höhe des Wärmeeintrags, sei es mittels verkürzter Zeit und/oder mittels geringerer Temperatur und/oder veränderter Materialwahl eines Schweißzusatzes, verringert ist. Die Abscherfestigkeit ist dennoch gesteigert mittels der vergrößerten Kontaktfläche.
Bei einem Kontaktschweißen werden die beiden miteinander zu verbindenden Komponenten (hier das Wiegedruckstück und das Stabelement) jeweils als Anode und Kathode unter elektrische Spannung gesetzt, sodass die Materialien an den kontaktierenden Grenzflächen miteinander verschmelzen. Im Unterschied zu dem Schmelzschweißen nach obiger Definition findet hier kein Materialauftrag statt und es wird in der Regel kein Schweißzusatz eingesetzt. Vorteil ist hier die Erreichbarkeit einer vollflächigen Verbindung bei geringer Ausdehnung der (Gesamt-) Wärmeeinflusszone, und insbesondere geringer Wärmeeinflusstiefe.
Bei einem Punktschweißen findet ein punktuelles Andrücken der beiden miteinander zu verbindenden Komponenten (hier dem Wiegedruckstück und dem Stabelement) statt, wobei von der andrückenden Vorrichtung eine elektrische Spannung über den beiden miteinander zu verbindenden Komponenten angelegt ist, sodass in dem Andrückpunkt eine Verbindung geschaffen ist, welche mit der des Kontaktschweißens vergleichbar ist. Vorteil hierbei ist die Erreichbarkeit einer sehr geringen (Gesamt-) Wärmeeinflusszone mit geringer Wärmeeinflusstiefe bei einer unter geringem Aufwand gut definierten Andrückkraft der beiden Komponenten. Bevorzugt sind wenige Schweißpunkte gesetzt, beispielsweise jeweils an Endpunkten und/oder Knicken.
Bei einem Laserschweißen wird mittels eines (regelbar) sehr eng begrenzten und zudem sehr präzise positionierbaren thermischen Einflusses und mit hoher Zuverlässigkeit der/des oder der Mehrzahl von erzeugbaren Schweißnähten beziehungsweise Schweißpunkten eine sehr vorteilhafte Verbindung geschaffen.
Die Anzahl der Schweißpunkte oder Schweißnähte ist möglichst gering und/oder die Ausdehnung der Schweißnähte ist möglichst kurz. In einer Ausführungsform ist eine einzige Schweißnaht beziehungsweise ein einziger Schweißpunkt vorgesehen. In einer Ausführungsform sind zwei davon beziehungsweise ein Schweißpunkt und eine Schweißnaht (im Weiteren als Schweißstelle bezeichnet) vorgesehen, wobei bevorzugt diese derart zueinander beziehungsweise zu dem Stabelement angeordnet sind, dass bei einem Versagen der einen Schweißstelle die andere Schweißstelle ausreichend dimensioniert ist, um die Lasten aufzunehmen. Beispielsweise ist die eine Schweißstelle im auslegungsgemäßen Betrieb die einzig belastete und die andere Schweißstelle redundant und im Normalfall funktionslos beziehungsweise mit einem geringen mechanischen Beitrag zur Axialsicherung. Beispielsweise bildet das Stabelement zwischen der (laschenseitigen) Belastungsstelle und der redundanten Schweißstelle ein Federelement und zu der (Haupt-) Schweißstelle eine unmittelbare Krafteinleitung beispielsweise in Richtung der von der Belastungsstelle zu der (Haupt-) Schweißstelle gerade verlaufende Stablinie.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Wiegedruckstückpaar für eine Laschenkette eines Umschlingungsgetriebes vorgeschlagen, aufweisend zwei Wiegedruckstücke, von welchen zumindest eines nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt ist, wobei bevorzugt die Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaars identisch ausgeführt sind, oder bevorzugt die Axialsicherungselemente der Wiegedruckstücke einen unterschiedlichen axialen Abstand aufweisen.
Das hier vorgeschlagene Wiegedruckstückpaar umfasst zwei Wiegedruckstücke, wobei zumindest eines der beiden Wiegedruckstücke gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgeführt ist, bevorzugt beide Wiegedruckstücke gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgeführt sind. Bevorzugt ist das Wiegedruckstückpaar in einer entsprechenden Öse einer Laschengruppe vormontiert, bevor das Axialsicherungselement auf der (jeweiligen) laschenseitigen Anlagefläche der beiden Wiegedruckstücke oder zumindest eines der beiden Wiegedruckstücke befestigt wird. In einer Ausführungsform ist das Axialsicherungselement einzig auf einer der beiden (axialen) Seiten des zumindest einen der beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaars befestigt und auf der anderen (axialen) Seite ist beispielsweise ein Bolzenkopf gebildet. In einer Ausführungsform ist (axial) beidseitig des zumindest einen betreffenden Wiegedruckstücks des Wiegedruckstückpaars ein Axialsicherungselement gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung befestigt, wobei bevorzugt an einer (axialen) Seite das Axialsicherungselement bereits vor dem Einführen in die jeweilige Öse der Laschengruppe das Axialsicherungselement befestigt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein (beispielsweise das hintere) Wiegedruckstück mit zumindest einem Axialsicherungselement ausgeführt, welches zu der anderen axialen Seite, bevorzugt einem weiteren Axialsicherungselement, einen geringeren axialen Abstand aufweist als das zumindest eine Axialsicherungselement des (entsprechend beispielsweise vorderen) Wiegedruckstücks zu der anderen axialen Seite, bevorzugt einem weiteren Axialsicherungselement. Der Einfachheit halber wird im Folgenden das sichernde Element der anderen Seite unabhängig von seiner Ausführungsform auch als Axialsicherungselement bezeichnet. Die andere Seite ist jedoch beispielsweise als einstückig gebildeter Kopf oder ähnliches ausgeführt.
Dadurch sind die (in diesem Beispiel hinteren) Axialsicherungselemente mit dem geringeren axialen Abstand zueinander in einem auslegungsgemäß beziehungsweise gewünschten Betriebszustand die einzigen tatsächlich sichernden Elemente und die (entsprechend beispielsweise vorderen) Axialsicherungselemente mit dem größeren axialen Abstand einzig redundant und funktionslos. Einzig wenn zumindest eines der (beispielsgemäß hinteren) axial enger beabstandeten Axialsicherungselemente versagt (beispielsweise übermäßig deformiert und/oder abgerissen wird), übernehmen die (beispielsgemäß vorderen) axial weiter beabstandeten Axialsicherungselemente die sichernde Funktion. Die zuvor genannte Zuordnung der weiter und der enger beabstandeten Axialsicherungselemente zu dem vorderen oder dem hinteren Wiegedruckstück ist beliebig und daher optional umkehrbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Laschenkette für ein Umschlingungsgetriebe eines Antriebsstrangs vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine Vielzahl von Laschen; und
- eine korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstückpaaren, wobei zumindest ein Wiegedruckstückpaar, bevorzugt ausschließlich Wiegedruckstückpaare, nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfasst ist, wobei mittels der Laschenkette ein Drehmoment zwischen einem ersten Kegelscheibenpaar und einem zweiten Kegelscheibenpaar reibschlüssig übertragbar ist, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelscheibenpaaren bevorzugt stufenlos veränderbar ist.
Die hier vorgeschlagene Laschenkette ist für ein Umschlingungsgetriebe als Zugmittel eingerichtet, beispielsweise für ein CVT. Bei einem Umschlingungsgetriebe bildet eine Laschenkette einen Umschlingungskreisabschnitt bei den Getriebewellen und dazwischen zwei Trume, wobei eines ein Zugtrum beziehungsweise Lasttrum ist und das andere ein Leertrum ist. Die Trume und die Umschlingungskreisabschnitte bilden gemeinsam einen (ovalen) Umschlingungskreis, wie oben erläutert. Soweit also von einem Umschlingungskreis gesprochen wird, ist hier kein Kreis mit konstantem Radius gemeint, sondern ein umlaufend geschlossenes Gebilde. Die Form wird von den (mittels eines Scheibenabstands eingestellten) Wirkkreisen der Kegelscheibenpaare des Umschlingungsgetriebes definiert. Die Raumrichtungen sind hier ebenfalls wie oben erläutert definiert.
Die Laschenkette weist eine Kettenbreite auf und über diese Kettenbreite sind in der Regel eine Mehrzahl von Laschen benachbart zueinander angeordnet und bilden eine Laschengruppe. Die Kettenbreite ist im Einsatz parallel zu der Ausrichtung der zumindest zwei Getriebewellen ausgerichtet. Die Kettenbreite ist von der Längenerstreckung der Wiegedruckstücke definiert, wobei die (axialen) Enden der Wiegedruckstücke über die benachbarten Laschen einer Laschengruppe hinausragen, sodass die Laschen nicht mit der entsprechenden Oberfläche der Kegelscheibenpaare in reibschlüssigen Kontakt kommen.
Die Laschenkette umfasst eine Vielzahl von Laschen, wobei bevorzugt für eine (wie oben erläutert) verringerte Geräuschemission eine Mehrzahl von Laschentypen vorgesehen ist, beispielsweise zwei Laschentypen, nämlich eine Kurzlasche und eine Langlasche. Die Laschen verbinden zugkraftübertragend jeweils zwei Wiegedruckstückpaare. Ein Wiegedruckstückpaar weist in Bezug auf eine Lasche jeweils ein festes Wiegedruckstück und ein freies Wiegedruckstück auf. Zwei Laschen sind jeweils mittels eines gemeinsamen Wiegedruckstückpaars zugkraftübertragend miteinander verbunden, wobei für die jeweils andere Lasche dann die Bezeichnung als freies beziehungsweise festes Wiegedruckstück jeweils umgekehrt gilt. Die beiden Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaars liegen infolge der im Betrieb des Umschlingungsgetriebes von den Laschen der Laschenkette übertragenen Zugkraft und damit die auf das Wiegedruckstückpaar einwirkende (in Kettenlaufrichtung beidseitig anliegende) Laschenlast unmittelbar kraftübertragend aneinander an. Die beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaars übertragen die Zugkraft der Laschen so als Druckkraft aufeinander und rollen bei der Bewegung in einem Umschlingungsgetriebe mittels ihrer kraftübertragend aneinander liegenden Wälzflächen aufeinander ab. Die Wälzflächen sind gekrümmt beziehungsweise geknickt und beschreiben also im Betrieb des Umschlingungsgetriebes eine Wiegebewegung aufeinander.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Laschenkette als Umschlingungsmittel für ein stufenlos veränderbar übersetzendes Umschlingungsgetriebe eingerichtet und die Stirnflächen der Wiegedruckstücke der Laschenkette sind rein reibschlüssig mit den entsprechenden (Kegel-) Oberflächen der Kegelscheibenpaare in kraftübertragendem Kontakt.
Mit der hier vorgeschlagenen Laschenkette ist eine erhöhte Sicherheit gegen ein Verlieren eines Wiegedruckstücks und/oder einer Lasche erzielbar. Zugleich ist die Laschenkette beziehungsweise ein Laschenpaar der Laschenkette einfach, und bevorzugt mit geringer thermischer Beeinflussung des Materials des Wiegedruckstücks, (gesichert) montierbar. Die hier vorgeschlagene Laschenkette ist ohne zusätzliche Maßnahmen ersetzend für eine konventionelle Laschenkette einsetzbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- ein erstes Kegelscheibenpaar mit einer ersten Rotationsachse und mit einem veränderbaren axialen ersten Scheibenabstand;
- ein zweites Kegelscheibenpaar mit einer zweiten Rotationsachse mit einem veränderbaren axialen zweiten Scheibenabstand; und
- eine Laschenkette nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die beiden Kegelscheibenpaare mittels der Laschenkette, welche als in den Kegelscheibenpaaren axial eingepresstes Zugmittel angeordnet ist, mit einem Übersetzungsverhältnis, welches von den eingestellten Scheibenabständen abhängig ist, drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelscheibenpaaren bevorzugt stufenlos veränderbar ist.
Das Umschlingungsgetriebe ist für einen Antriebsstrang, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, eingerichtet und umfasst zumindest ein auf einer ersten Getriebewelle, beispielsweise der Getriebeeingangswelle, angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Getriebewelle, beispielsweise der Getriebeausgangswelle, angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar, sowie ein zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel, nämlich die oben beschriebene Laschenkette. Ein Kegelscheibenpaar umfasst jeweils zwei Kegelscheiben, welche mit korrespondierenden (Kegel-) Oberflächen aufeinander zu ausgerichtet sind und relativ zueinander axial bewegbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die (erste) Kegelscheibe, dann als Losscheibe oder Wegscheibe bezeichnet, entlang Ihrer Rotationsachse verlagerbar (axial verschiebbar) und die andere (zweite) Kegelscheibe, dann als Festscheibe bezeichnet, steht in Richtung der Rotationsachse fest (axial fixiert). Damit lässt sich der jeweilige Scheibenabstand des betreffenden Kegelscheibenpaars verändern.
Im Betrieb des Umschlingungsgetriebes wird die Laschenkette infolge der (Kegel-) Oberflächen der beiden Kegelscheiben mittels einer relativen Axialbewegung der Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars zwischen einer äußeren Position (kleiner beziehungsweise minimaler Wirkkreis) und einer inneren Position (großer beziehungsweise maximaler Wirkkreis) in einer (bezogen auf die jeweilige Rotationsachse) radialen Richtung verlagert. Die Laschenkette läuft damit auf einem veränderbaren Wirkkreis, also mit veränderbarem Laufradius, ab. Dadurch ist eine unterschiedliche Drehzahlübersetzung und Drehmomentübersetzung von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar, bevorzugt stufenlos, einstellbar.
Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe weist eine Laschenkette gemäß obiger Beschreibung auf, wobei die Wiegedruckstücke der Laschenkette gegenüber Axialkräften (Abscherkräften) eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist. Diese Betriebssicherheit wird infolge der großen Länge des Stabelements und/oder des großen Anteils der Kontaktfläche zwischen dem Axialsicherungselement und der laschenseitigen Anlagefläche infolge der Queranordnung, bevorzugt parallel zu der Axialrichtung, erreicht. Der Verlust eines Wiegedruckstücks und/oder einer Lasche der Laschenkette ist bei betriebsgemäßer Nutzung ausgeschlossen. Zugleich ist in einer geeigneten Ausführungsform der Wiegedruckstücke kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Das Umschlingungsgetriebe ist ohne Umbaumaßnahmen ersetzend für ein konventionelles Umschlingungsgetriebe einsetzbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- zumindest eine Antriebsmaschine;
- zumindest einen Verbraucher; und
- ein Umschlingungsgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die zumindest eine Antriebsmaschine zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung verbunden ist.
Der Antriebsstrang, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs eingesetzt zu dessen Vortrieb über zumindest ein Vortriebsrad (Verbraucher), ist dazu eingerichtet, ein von einem oder einer Mehrzahl von Antriebsmaschinen, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Maschine, bereitgestelltes und über ihre jeweilige Antriebswelle, beispielsgemäß also die Verbrennerwelle und/oder die Rotorwelle, abgegebenes Drehmoment für eine Nutzung durch einen Verbraucher bedarfsgerecht zu übertragen, also unter Berücksichtigung der benötigten Drehzahl und des benötigten Drehmoments. Eine Nutzung ist beispielsweise ein elektrischer Generator zum Bereitstellen von elektrischer Energie oder die Übertragung eines Drehmoments auf ein Vortriebsrad eines Kraftfahrzeugs zu dessen Vortrieb. Um das Drehmoment mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen, ist die Verwendung des oben beschriebenen Umschlingungsgetriebes besonders vorteilhaft, weil die Laschenkette einen sehr hohen Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung ermöglicht. Die hier vorgeschlagene Laschenkette weist zudem eine besonders hohe Ausfallsicherheit bei einem hohen übertragbaren Drehmoment auf, weil der Verlust eines Wiegedruckstücks und/oder einer Lasche im auslegungsgemäßen Betrieb des Umschlingungsgetriebes ausgeschlossen ist. Zugleich ist in einer geeigneten Ausführungsform der Wiegedruckstücke kein zusätzlicher Bauraum benötigt.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
Fig. 1: Wiegedruckstückpaar mit Axialsicherungselementen in einer U-Form in einer Seitenansicht;
Fig. 2: Wiegedruckstück mit Axialsicherungselement in einer U-Form in einer Vorderansicht;
Fig. 3: Wiegedruckstück mit Axialsicherungselement in einer S-Form in einer Seitenansicht;
Fig. 4: Wiegedruckstück mit einem Axialsicherungselement in einer S-Form in einer Vorderansicht;
Fig. 5: Wiegedruckstück mit Axialsicherungselement in einer L-Form in einer Seitenansicht;
Fig. 6: Wiegedruckstück mit einem Axialsicherungselement in einer L-Form in einer Vorderansicht; Fig. 7: Wiegedruckstück mit Axialsicherungselement in einer Z-Form in einer Draufsicht;
Fig. 8: Wiegedruckstück mit einem Axialsicherungselement in einer Z-Form in einer Vorderansicht;
Fig. 9: ein Wiegedruckstückpaar in Draufsicht; und
Fig. 10: ein Umschlingungsgetriebe in einem Antriebsstrang.
In Fig. 1 ist ein (vorderes) Wiegedruckstück 1 und ein (hinteres) Wiegedruckstück 2 eines Wiegedruckstückpaars 3 mit Axialsicherungselement 16 in U-Form in einer Seitenansicht dargestellt, sodass der Blick auf eine der beiden Stirnflächen 34 gerichtet ist. Die Radialrichtung 7 verläuft von darstellungsgemäß unten nach oben, die Kettenlaufrichtung 8 verläuft von darstellungsgemäß links nach rechts und die Axialrichtung 6 in die Bildebene hinein. Die Darstellung der Richtungen gilt außerdem für Fig. 3 und Fig. 5. Das hintere Wiegedruckstück 2 ist hier lediglich gestrichelt dargestellt und wird nicht weiter erläutert. In einer bevorzugten Ausführungsform gilt die Beschreibung zu dem vorderen Wiegedruckstück 1 für das hintere Wiegedruckstück 2. Einzig der Übersichtlichkeit halber und ohne Ausschluss der Allgemeinheit ist das hintere Wiegedruckstück 2 (gespiegelt) identisch mit dem vorderen Wiegedruckstück 1 dargestellt. Die Maße des Wiegedruckstücks 1 sind als Höhenerstreckung 9 (in Radialrichtung 7), Breitenerstreckung 10 (in Kettenlaufrichtung 8) und Längenerstreckung 5 (in Axialrichtung 6, vergleiche Fig. 2) definiert. Das (vordere) Wiegedruckstück 1 weist eine Wälzfläche 15 auf, welche im Einsatz in einer Laschenkette 4 (vergleiche Fig. 9) in dem Wiegedruckstückpaar 3 einen kraftübertragenden Kontakt mit dem (hinteren) Wiegedruckstück 2 bildet. Das (vordere) Wiegedruckstück 1 weist in Kettenlaufrichtung 8 der Wälzfläche 15 gegenüberliegend eine laschenseitige Anlagefläche 11 auf, welche eine in dieser Seitenansicht als Sichtkante zu erkennende Außenkontur 12 aufweist. Die Außenkontur 12 ist hier der Einfachheit halber als konstant über die Längenerstreckung 5 dargestellt. Dies ist für eine kostengünstige Fertigung eine bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks 1. Die Außenkontur 12 weist einen bogenförmigen Verlauf auf. Das Axialsicherungselement 16 ist als Stabelement 17 ausgeführt und weist eine Stablinie 18 auf, wobei das Axialsicherungselement 16 entlang der Stablinie 18 die größte Erstreckung aufweist.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Axialsicherungselement 16 beispielsweise verschweißt, welches anhand der schematisch angedeuteten Schweißpunkte 19,20,21 sichtbar ist. Je nach Schweißverfahren sind zwei oder mehr Schweißpunkte 19,20,21 gewünscht oder erforderlich. Während beim Schmelzschweißen und Punktschweißen zumindest zwei Schweißpunkte 19,20,21 gebildet sind, ist beim Kontaktschweißen verfahrensbedingt eine vollflächige Schweißverbindung gebildet.
In weiteren Ausführungsform weist das Axialsicherungselement 16 verschiedene Formen, also eine anders geneigte und/oder geknickte Stablinie 18, auf (siehe nachfolgende Fig. 2 bis Fig. 8). Der Einfachheit halber ist das Stabelement 17 hier stets mit einem runden Querschnitt ausgeführt, wobei ein beliebiger Querschnitt, beispielsweise ein rechteckiger Querschnitt, einsetzbar ist.
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt des (vorderen) Wiegedruckstücks 1 mit Axialsicherungselement 16 in der U-Form gemäß Fig. 1 in einer Vorderansicht dargestellt. Die Radialrichtung 7 verläuft hier dann darstellungsgemäß von unten nach oben, die Kettenlaufrichtung 8 verläuft aus der Bildebene heraus und die Axialrichtung 6 verläuft von links nach rechts. Die Darstellung der Richtungen gilt außerdem für Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 8.
In der hier gezeigten Ausführungsform weist das Axialsicherungselement 16 zwei Knicke auf. Die Stablinie 18 verläuft von radial außen ausgehend betrachtet von axial außen nach innen (optional umgekehrt), dann zunächst um die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort parallel zu der Radialrichtung 7) um einen Winkel (hier 90° [neunzig Grad]) geknickt und verläuft dann in der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8 entlang der laschenseitigen Anlagefläche 11 nach radial innen. Anschließend ist das Stabelement 17 wieder um die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort parallel zu der Kettenlaufrichtung 8) um einen Winkel (von hier 90°) geknickt und verläuft dann in Axialrichtung 6 zurück nach axial außen.
Hier ist zudem die Lage der (hier optional drei) Schweißpunkte 19,20,21 gut erkennbar, welche hier (optional) jeweils endseitig des Stabelements 17 (Schweißpunkte 19,21) und beim weiteren axial ausgerichteten Abschnitt des Stabelements 17 (Schweißpunkt 20) angeordnet sind.
In Fig. 3 ist ein (vorderes) Wiegedruckstück 1 mit Axialsicherungselement 16 in S-Form in einer Seitenansicht dargestellt. Für mehr Details wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 und Fig. 2 sowie zu Fig. 4 verwiesen.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt des (vorderen) Wiegedruckstücks 1 gemäß Fig. 3 mit einem Axialsicherungselement 16 in einer S-Form in Vorderansicht dargestellt.
In der hier gezeigten Ausführungsform weist das Axialsicherungselement 16 vier Knicke auf. Die Stablinie 18 verläuft von radial außen ausgehend betrachtet von axial außen nach innen, dann wie bei der U-Form gemäß Fig. 2 zunächst um die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort parallel zu der Radialrichtung 7) um einen Winkel (von hier 90°) geknickt und verläuft dann in der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8 entlang der laschenseitigen Anlagefläche 11 nach radial innen. Anschließend ist das Stabelement 17 wiederum die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort etwa parallel zu der Kettenlaufrichtung 8) um einen Winkel (von hier 90°) geknickt und verläuft dann in Axialrichtung 6 zurück nach axial außen. Anders als bei der U-Form schließt sich nun eine L-Form beziehungsweise eine umgekehrte U-Form bildend an, wobei die Stablinie 18 dann in der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8 entlang der laschenseitigen Anlagefläche 11 weiter nach radial innen verläuft um in einem weiteren Knick um die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort parallel zu der Kettenlaufrichtung 8) um einen Winkel (von hier 90°) in Axialrichtung 6 zurück nach axial innen zu verlaufen. Bevorzugt verläuft die Stablinie 18 entweder parallel zu der Axialrichtung 6 oder parallel zu der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8.
Hier ist zudem die Lage der (hier optional drei) Schweißpunkte 19,20,21 gut erkennbar, welche hier (optional) jeweils endseitig des Stabelements 17 (Schweißpunkte 19,21) und beim weiteren axial ausgerichteten Abschnitt des Stabelements 17 (Schweißpunkt 20) angeordnet sind.
In Fig. 5 ist ein Wiegedruckstück 1 mit Axialsicherungselement 16 in L-Form in einer Seitenansicht dargestellt. Für mehr Details wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 bis Fig. 4 sowie zu Fig. 6 verwiesen.
In Fig. 6 ist ein Ausschnitt des (vorderen) Wiegedruckstücks 1 gemäß Fig. 5 mit einem Axialsicherungselement 16 in einer L-Form in Vorderansicht dargestellt.
In der hier gezeigten Ausführungsform weist das Axialsicherungselement 16 einen einzigen Knick auf. Die Stablinie 18 verläuft von radial außen betrachtet zunächst von axial außen nach innen (oder optional umgekehrt) und ist dann um die dortige Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 (dort parallel zu der Radialrichtung 7) um einen Winkel (von hier 90°) geknickt und verläuft dann in der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8 entlang der laschenseitigen Anlagefläche 11 nach radial innen. Bevorzugt verläuft die Stablinie 18 entweder parallel zu der Axialrichtung 6 oder parallel zu der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8. Hier ist zudem die Lage der Schweißpunkte 19,20,21 gut erkennbar, welche hier (optional) jeweils endseitig des Stabelements 17 (Schweißpunkte 19,21) und etwa mittig des zu der Laschenkette 4 parallelen Abschnitts (Schweißpunkt 20) angeordnet sind.
In Fig. 7 ist ein Ausschnitt eines Wiegedruckstücks 1 (hier die andere Stirnfläche 34 als in den vorhergehenden Figuren) mit Axialsicherungselement 16 in Z-Form in einer Draufsicht (also entgegen der Radialrichtung 7) dargestellt. Die Axialrichtung 6 verläuft von darstellungsgemäß unten nach oben, die Kettenlaufrichtung 8 verläuft von links nach rechts und die Radialrichtung 7 aus der Bildebene heraus. Für mehr Details wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 bis Fig. 6 sowie zu Fig. 8 verwiesen.
In Fig. 8 ist ein Ausschnitt des (vorderen) Wiegedruckstücks 1 gemäß Fig. 7 mit einem Axialsicherungselement 16 in einer S-Form in Vorderansicht dargestellt.
In der hier gezeigten Ausführungsform weist das Axialsicherungselement 16 zwei Knicke auf. Die Stablinie 18 verläuft von radial außen ausgehend betrachtet von axial außen nach innen, dann ähnlich wie bei der U-Form gemäß Fig. 2 zunächst um die Radialrichtung 7 um einen Winkel (von hier eingeschlossen 45° [fünfundvierzig Grad]) geknickt und verläuft dann geneigt zu der Ebene aufgespannt von der Radialrichtung 7 und der Kettenlaufrichtung 8 entlang der laschenseitigen Anlagefläche 11 nach radial innen und axial außen. Anschließend ist das Stabelement 17 wieder um die Flächennormale der laschenseitigen Anlagefläche 11 um einen Winkel (von hier 90°) zurück geknickt und verläuft dann in Axialrichtung 6 zurück nach axial innen und nach radial innen.
Hier ist zudem die Lage der (hier optional drei) Schweißpunkte 19,20,21 gut erkennbar, welche hier (optional) jeweils endseitig des Stabelements 17 (Schweißpunkte 19,21) und beim geneigt nach axial außen ausgerichteten Abschnitt des Stabelements 17 (Schweißpunkt 20) angeordnet sind. ln Fig. 9 ist ein Wiegedruckstückpaar 3 in einer Draufsicht, also von radial außerhalb gezeigt. Die Radialrichtung 7 zeigt aus der Bildebene heraus und die Kettenlaufrichtung 8 zeigt in der Blattebene nach oben. Hierbei sind die Axialsicherungselemente 16 (optional) beidseitig und (der Übersichtlichkeit halber überall gleich) in einer U-Form gebildet. Hinsichtlich der (Stab-) Form, Bauart und Verbindungsmethoden der Axialsicherungselemente 16 wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen. Hier ist zusätzlich und unabhängig von der gezeigten U-Form eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Axialsicherungselemente 16 des vorderen Wiegedruckstücks 1 axial weiter außen als diejenigen des hinteren Wiegedruckstücks 2 angeordnet sind. Damit bilden die (axial weiter innen angeordneten) Axialsicherungselemente 16 des hinteren Wiegedruckstücks 2 die einzig oder hauptsächlich belasteten Axialsicherungselemente 16 und die (axial weiter außen angeordneten) Axialsicherungselemente 16 des vorderen Wiegedruckstücks 1 werden einzig dann in Anspruch genommen, wenn die (axial weiter innen angeordneten) Axialsicherungselemente 16 des hinteren Wiegedruckstücks 2 versagen. Damit ist eine zusätzliche Sicherheit gegen einen Ausfall geschaffen.
In Fig. 10 ist ein Umschlingungsgetriebe 22 in perspektivischer Ansicht in einem Ausschnitt eines Antriebsstrangs 25 gezeigt, bei welchem eine Laschenkette 4 als Zugmittel auf zwei Kegelscheibenpaaren 26,27 abläuft. Die Laschenkette 4 weist eine Kettenbreite in Axialrichtung 6 (parallel zu den Rotationsachse) auf, welche der Längenerstreckung 5 der Wiegedruckstückpaare 3 entspricht. Somit führt ein definierter Scheibenabstand 30,31 zu einem resultierenden Wirkkreis an dem jeweiligen Kegelscheibenpaar 26,27. In diesem Fall ist der erste Scheibenabstand 30 groß und damit der erste Wirkkreis klein und der zweite Scheibenabstand 31 klein und damit der zweite Wirkkreis groß. Damit ist mittels des Umschlingungsgetriebes 22 von einer ersten Getriebewelle 35, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, mit einer ersten Rotationsachse 28, zu einer zweiten Getriebewelle 36, beispielsweise einer Getriebeausgangswelle, mit einer zweiten Rotationsachse 29 eine Drehmomentübersetzung größer 1 , beispielsweise 2, eingestellt. Die Laschen 13,14 sind mittels der Vielzahl der Wiegedruckstückpaare 3 miteinander (zur Zugkraftübertragung in den Trumen 37,38) zu einem Ring miteinander verkettet. Es sind eine Mehrzahl von Laschen 13,14 in Axialrichtung 6 nebeneinander angeordnet. Hier ist ein Koordinatensystem in dem ersten Trum 37 dargestellt, welches dem Koordinatensystem gemäß den vorhergehenden Figuren entspricht. Die Kettenlaufrichtung 8 liegt in der Ebene des Rings der Laschenkette 4. Die Axialrichtung 6 (entspricht der Richtung der Kettenbreite) ist parallel zu den Rotationsachsen 28,29 ausgerichtet. Die Radialrichtung 7 weist nach außerhalb des von der Laschenkette 4 gebildeten Rings. Die Lage des gezeigten Koordinatensystems ist in einem beliebigen Punkt der Laschenkette 4 definiert und die Ausrichtung der Kettenlaufrichtung 8 und der Radialrichtung 7 sowie die Lage der Axialrichtung 6 verändern sich mit der Bewegung der Laschenkette 4. Beispielsweise ist an der ersten Getriebewelle 35 eine Antriebsmaschine 32 angeschlossen, wobei hier einzig das drehmomentaufnehmende Eingangszahnrad gezeigt ist. Beispielsweise ist an der zweiten Getriebewelle 36 ein Verbraucher 33, beispielsweise zumindest ein Vortriebsrad für ein Kraftfahrzeug, angeschlossen, wobei hier einzig das drehmomentabgebende Ausgangszahnrad gezeigt ist.
Mit dem hier vorgeschlagene Wiegedruckstück ist mit einfachen Mitteln eine hohe Abscherfestigkeit des Axialsicherungselements und damit eine hohe Sicherheit gegen Verlieren eines Wiegedruckstücks beziehungsweise einer Lasche geschaffen.
Bezuqszeichenliste vorderes Wiegedruckstück 29 zweite Rotationsachse hinteres Wiegedruckstück 30 erster Scheibenabstand Wiegedruckstückpaar 31 zweiter Scheibenabstand Laschenkette 32 Antriebsmaschine Längenerstreckung 33 Verbraucher Axialrichtung 34 Stirnfläche Radialrichtung 35 erste Getriebewelle Kettenlaufrichtung 36 zweite Getriebewelle Höhenerstreckung 37 erstes Trum Breitenerstreckung 38 zweites Trum laschenseitige Anlagefläche Außenkontur vordere Lasche hintere Lasche Wälzfläche Axialsicherungselement Stabelement Stablinie erster Schweißpunkt zweiter Schweißpunkt dritter Schweißpunkt Umschlingungsgetriebe vorderer Abstand hinterer Abstand Antriebsstrang erstes Kegelscheibenpaar zweites Kegelscheibenpaar erste Rotationsachse

Claims

Patentansprüche
1. Wiegedruckstück (1 ,2) für ein Wiegedruckstückpaar (3) einer Laschenkette (4), aufweisend: eine Längenerstreckung (5), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Axialrichtung (6) ausgerichtet ist; eine Höhenerstreckung (9), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Radialrichtung (7) ausgerichtet ist; eine Breitenerstreckung (10), welche im Einsatz in einer Laschenkette (4) in Kettenlaufrichtung (8) ausgerichtet ist; eine laschenseitige Anlagefläche (11) mit einer Außenkontur (12) zum Kontakt mit einer Lasche (13,14) im Einsatz in einer Laschenkette (4); eine Wälzfläche (15) zum Kontakt mit einem weiteren Wiegedruckstück (2, 1 ) im Einsatz in einem Wiegedruckstückpaar (3); und ein an dem Wiegedruckstück (1,2) befestigtes Axialsicherungselement (16) zum Sichern des Wiegedruckstücks (1 ,2), wobei das Axialsicherungselement (16) als Stabelement (17) mit einer längsten Erstreckung entlang einer Stablinie (18) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stablinie (18) zumindest einmal geknickt und/oder geneigt zu einer der Erstreckungen des Wiegedruckstücks (1 ,2) an der laschenseitigen Anlagefläche (11) verläuft.
2. Wiegedruckstück (1 ,2) nach Anspruch 1 , wobei das Axialsicherungselement (16) zumindest eine der folgenden Formen umfasst:
L-Form, wobei bevorzugt die L-Form im Einsatz hin zu der Lasche (13,14) weist;
U-Form;
Z-Form; und S-Form, wobei bevorzugt die Stablinie (18) zumindest einmal parallel zu der Längenerstreckung (5) verläuft.
3. Wiegedruckstück (1 ,2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Axialsicherungselement (16) vollflächig mit der Außenkontur (12) des Wiegedruckstücks (1 ,2) in Kontakt steht, bevorzugt sich im Einsatz parallel zu der Lasche (13,14) entlang der laschenseitigen Anlagefläche (11 ) über weniger als 40%, besonders bevorzugt über weniger als 20%, der laschenseitigen Anlagefläche (11 ) erstreckt.
4. Wiegedruckstück (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Axialsicherungselement (16) mittels zumindest eines der folgenden Fügeverfahren mit dem Wiegedruckstück (1 ,2) verbunden ist:
Schmelzschweißen, bevorzugt über zumindest zwei Schweißpunkte (19,20,21);
Kontaktschweißen, bevorzugt vollflächig;
Punktschweißen, bevorzugt mittels einzig zwei Schweißpunkten (19,20); und
Laserschweißen, bevorzugt mittels einzig zwei Schweißpunkten (19,20).
5. Wiegedruckstückpaar (3) für eine Laschenkette (4) eines Umschlingungsgetriebes (22), aufweisend zwei Wiegedruckstücke (1 ,2), von welchen zumindest eines nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt ist, wobei bevorzugt die Wiegedruckstücke (1 ,2) des Wiegedruckstückpaars (3) identisch ausgeführt sind, oder bevorzugt die Axialsicherungselemente (16) der Wiegedruckstücke (1 ,2) einen unterschiedlichen axialen Abstand (23,24) aufweisen.
6. Laschenkette (4) für ein Umschlingungsgetriebe (22) eines Antriebsstrangs (25), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: eine Vielzahl von Laschen (13,14); und eine korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstückpaaren (3), wobei zumindest ein Wiegedruckstückpaar (3), bevorzugt ausschließlich Wiegedruckstückpaare (3), nach Anspruch 5 umfasst ist, wobei mittels der Laschenkette (4) ein Drehmoment zwischen einem ersten Kegelscheibenpaar (26) und einem zweiten Kegelscheibenpaar (27) reibschlüssig übertragbar ist, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelscheibenpaaren (26,27) bevorzugt stufenlos veränderbar ist.
7. Umschlingungsgetriebe (22) für einen Antriebsstrang (25), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: ein erstes Kegelscheibenpaar (26) mit einer ersten Rotationsachse (28) und mit einem veränderbaren axialen ersten Scheibenabstand (30); ein zweites Kegelscheibenpaar (27) mit einer zweiten Rotationsachse (29) mit einem veränderbaren axialen zweiten Scheibenabstand (31); und eine Laschenkette (4) nach Anspruch 6, wobei die beiden Kegelscheibenpaare (26,27) mittels der Laschenkette (4), welche als in den Kegelscheibenpaaren (26,27) axial eingepresstes Zugmittel angeordnet ist, mit einem Übersetzungsverhältnis, welches von den eingestellten Scheibenabständen (30,31) abhängig ist, drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelscheibenpaaren (26,27) bevorzugt stufenlos veränderbar ist.
8. Antriebsstrang (25), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: zumindest eine Antriebsmaschine (32); zumindest einen Verbraucher (33); und ein Umschlingungsgetriebe (22) nach Anspruch 7, wobei die zumindest eine Antriebsmaschine (32) zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes (22) mit dem zumindest einen Verbraucher (33) mit veränderbarer Übersetzung verbunden ist.
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