DE102004012400B4

DE102004012400B4 - Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sowie Wiegedruckstück

Info

Publication number: DE102004012400B4
Application number: DE102004012400.0A
Authority: DE
Inventors: Uwe Wagner; André Teubert; Andreas Triller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-03-21
Filing date: 2004-03-13
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2024-03-14
Also published as: US20040248682A1; JP2004286214A; US7357742B2; DE102004012400A1; JP4848561B2

Abstract

Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, welche Laschenkette aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren (14a, 14b, 14c) und Laschen (10) zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen (16) zueinander versetzter Laschen sind, einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen (181, 182) bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, und seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzflächen (18) der Wiegedruckstücke (14) als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass der Querschnitt der Wiegedruckstücke (14) über deren gesamte Länge gleich ist, wobei sich der Abstand R zwischen dem Punkt P auf der Walzfläche (18) der Wiegedruckstücke (14) und dem Punkt O der der Krümmungsmittelpunkt des Krümmungsradius R0 ist, den die Wälzfläche (18) im Punkt P0 hat, mit dem Winkel β ändert, so dass Änderungen des Abstandes zwischen den sich bei einer gegenseitigen Verkippung von in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Laschen (10) aneinander abwälzenden Wiegedruckstücken (141, 142) zumindest teilweise kompensiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sowie ein Wiegedruckstück für eine solche Laschenkette.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, die eine kontinuierliche Veränderung der Übersetzung durch gegensinnige Abstandsveränderung der Kegelscheiben zweier Kegelscheibenpaare, um die eine Laschenkette umläuft, gestatten, werden wegen des mit ihnen erzielbaren Fahrkomforts und der aufgrund eines guten Getriebewirkungsgrades erzielbaren Verbrauchseinsparung zunehmend in Pkws eingesetzt.
Solche Laschenketten sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 38 44 243 A1 , US 5 242 334 A , US 5 651 746 A oder US 4 581 001 A bekannt. Die Laschenketten sind dabei aus einzelnen, in Reihen angeordneten Laschen, welche mittels Wiegestücken verbunden sind, aufgebaut. Die Wiegestücke durchdringen Öffnungen in den Laschen, wobei die Wiegestücke und die Laschenöffnungen derart ausgebildet sind, dass Laschen und Wiegestücke bei einer Krümmung der Kette aufeinander abwälzen.
Der Stand der Technik und die Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben, in denen darstellen:
1 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Laschenkette,
2 eine Aufsicht auf die Laschenkette gemäß 1,
3 eine Seitenansicht einer gegenüber 1 abgeänderten Laschenkette,
4 Seitenansichten zweier umlaufender Laschenketten,
5 einen Querschnitt durch ein Wiegedruckstück,
6 Querschnittsansichten von sich aneinander abwälzenden Wiegedruckstücken,
7 eine Kurve, die die Laschenlängung abhängig vom Kippwinkel für eine bekannte Laschenkette angibt,
8 Laschenlängungskurven, die mit erfindungsgemäß geformten Wälzflächen erzielbar sind,
9 Aufsichten auf Ausschnitte unterschiedlicher Laschenketten und
10 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Wälzfläche.
1 zeigt eine Seitenansicht auf einen Ausschnitt einer an sich bekannten Laschenkette und 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Laschenkette gemäß 1. Eine solche Laschenkette ist aus Laschen 10 zusammengesetzt, die in mehreren bezüglich der Längsrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen, im dargestellten Beispiel 41 Reihen, in einem vorbestimmten Muster hintereinander angeordnet sind. Die Laschen wenigstens einiger benachbarter Reihen sind in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzt, so dass einen Verbund der Laschen herbeiführende, die Laschenkette quer durchdringende Bolzen bzw. Wiegedruckstückpaare 14 jeweils wenigstens zwei in Längsrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Laschen durchdringen. Genauer durchdringt ein Wiegedruckstückpaar 14a Laschen 10A und Laschen 10B; ein Wiegedruckstückpaar 14b durchdringt die Laschen 10B und Laschen 10C; ein Wiegedruckstückpaar 14c durchdringt die Laschen 10C und wiederum die Laschen 10A, woraufhin sich die Anordnung wiederholt. Das Wiegedruckstückpaar 14a durchdringt die Laschen 10B derart, dass es in Laufrichtung der Laschenkette (Pfeilrichtung) am vorderen Ende einer Öffnung 16 der Laschen angeordnet ist, wohingegen es am in Laufrichtung der Laschenkette hinteren Ende der Öffnungen der Laschen 10A angeordnet ist. Analoges gilt für die anderen Wiegedruckstückpaare. Auf diese Weise stützt sich die in Laufrichtung vorne liegende Außenfläche des vorderen Wiegedruckstücks des Wiegedruckstückpaares 14a an dem vorderen Ende der Öffnung 16 der Laschen 10B ab, wohingegen sich das hintere Ende der Öffnung 16 der Laschen 10A an der äußeren Fläche des hinteren Wiegedruckstückes 142 des Wiegedruckstückpaares 14a abstützt. Die Öffnungen und Wiegedruckstücke sind derart geformt, dass die Wiegedruckstücke an den jeweils zugehörenden Endflächen der Öffnungen drehfest gehalten sind. Bei einer Biegung der Kette wälzen sich die einander zugewandten Flächen 181 und 182 der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares aufeinander ab, so dass eine weitgehend reibungsfreie Biegbarkeit der Laschenkette gegeben ist. Bekannt ist, diese Wälzflächen 181 und 182 mit konstanten Radien auszubilden.
Die seitlich aus der Laschenkette vorstehenden Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare bilden Anlageflächen, die in Anlage an die Kegelflächen der Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaares kommen und eine möglichst schlupffreie Reibberührung zwischen der Laschenkette und den Kegelscheibenpaaren vermitteln, so dass Drehmoment übertragen werden kann. Damit es zu möglichst keinen durch Resonanz überhöhten Geräuschen kommt, wenn die Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare 14 in Anlage an die Kegelflächen kommen, ist es vorteilhaft, wenigstens zwei der unter sich gleichen Laschen 10A, 10B und 10C, die in Längsrichtung der Laschenkette versetzt zueinander angeordnet sind, mit unterschiedlicher Länge auszubilden, d. h. beispielsweise die Laschen 10B länger auszubilden als die Laschen 10A und 10C. Damit wird der Abstand E₁ zwischen den Laschenpaaren 14a und 14b in 3 größer als der Abstand E₂ zwischen den Laschenpaaren 14b und 14c und der Abstand E₃ zwischen den Laschenpaaren 14c und 14a. Es versteht sich, dass in Längsrichtung der Laschenkette unterschiedliche Folgen der mit unterschiedlichen Längen ausgebildeten Laschen möglich sind und eine der Mehrzahl unterschiedlicher Laschenlängen verwendet werden kann.
Die Ausbildung der Laschenkette aus Laschen mit unterschiedlicher Länge führt wegen des sogenannten Polygoneffektes dazu, dass sich die effektive Länge der Laschenkette, das ist die längs der Wiegedruckstückpaare gemessene Länge, in Abhängigkeit davon, wie viele lange oder kurze Laschen gerade auf einem vorgegebenen Radius an einem Kegelscheibenpaar umlaufen, ändert. Dies kann zu Schwingungen führen, die das Betriebsverhalten des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und dessen Lebensdauer nachteilig beeinflussen.
Der Polygoneffekt wird anhand der 4 erläutert. 4 zeigt oben eine aus kurzen Laschen bestehende Laschenkette, die um ein linksseitiges Kegelscheibenpaar mit einem wirksamen Radius R1 umläuft und um ein rechtseitiges Kegelscheibenpaar mit einem wirksamen Radius R2 umläuft. Das Verhältnis der Radien bestimmt die augenblickliche Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes. Wie ersichtlich, bilden die Laschen einen Polygonzug, der sich einem Kreisbogen um so besser annähert, je kürzer die Laschen sind.
In 4 unten ist der Umlauf einer Laschenkette dargestellt, die im gestreckten Zustand die gleiche Länge, wie die Laschenkette gemäß 4 oben hat, jedoch aus längeren Laschen besteht. Der Beuge- bzw. Kippwinkel zwischen benachbarten Laschen ist mit α bezeichnet. Wie ersichtlich, nähert sich der aus den längeren Laschen bestehende Polygonzug dem Kreisbogen mit dem Radius R1 weniger an, als der aus kurzen Laschen bestehende Polygonzug, so dass die aus längeren Laschen bestehende Laschenkette ihre effektive Länge beim Umlauf um den Radius R1 stärker verlängert als die Laschenkette aus kurzen Laschen. Entsprechend läuft die untere, aus längeren Laschen bestehende Laschenkette auf dem anderen Kegelscheibenpaar auf einem Radius R3 ab, der größer ist als der Radius R2. Bei einer Laschenkette, bei der kurze und lange Laschen aufeinander folgen, hängt die effektive Länge der Laschenkette bzw. die Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes somit davon ab, wie viele kurze und lange Laschen sich jeweils auf einem Radius eines Kegelscheibenpaares befinden. Dies führt zur Anregung von Schwingungen in dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe.
Eine weitere bei an sich bekannten Wiegedruckstücken mit kreiszylindrischen Wälzflächen 181 und 182 bestehende Schwingungsanregung besteht darin, dass sich bei der Krümmung der Laschenkette bzw. dem damit einhergehenden Abwälzen der Wälzflächen 181 und 182 aufeinander der effektive Abstand zwischen den zugehörigen Abstützflächen an den Innenseiten der Öffnungen 16 der Laschen (1) und damit der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Laschen ändert, was wiederum eine Änderung der Kettenlänge zur Folge hat.
Der vorgenannte Effekt des Abwälzens der Wälzflächen aneinander wird anhand der 5 und 6 erläutert.
5 zeigt einen Querschnitt durch ein an sich bekanntes Wiegedruckstück 14, beispielsweise das Wiegedruckstück 142 in der 3. Mit 18 ist die Wälzfläche bezeichnet, die eine kreiszylindrische Fläche mit dem Krümmungsradius R₀ und dem Krümmungsmittelpunkt O ist.
6 zeigt in durchgezogenen Linien zwei Wiegedruckstücke 141 und 142 bei gestreckter, nicht dargestellter Laschenkette. Die beiden Wälzflächen 181 und 182 berühren sich im Punkt B1. An der der Wälzfläche 182 gegenüberliegenden Fläche des Wiegestücks 142 stützt sich die Innenseite einer gemäß 6 nach links gerichteten Lasche ab. An der der Wälzfläche 181 gegenüberliegenden Fläche des Wiegedruckstücks 141 stützt sich eine nach rechts gerichtete Lasche ab, wie aus 3 verständlich. Wenn die beiden Laschen gegeneinander verkippt werden, nehmen sie die Wiegedruckstücke 141 und 142 mit, so dass deren in gegenseitiger Anlage befindliche Wälzflächen 181 und 182 sich aufeinander abwälzen und der Berührungspunkt B1 (beziehungsweise die Berührungslinie) zur Berührungslinie B2 wandert. Gestrichelt ist der verkippte Zustand der Wiegedruckstücke dargestellt, wobei deren einzelne Verkippung gegenüber der Ausgangslage α/2 beträgt, so dass der Kippwinkel (4) α beträgt. Wie ersichtlich, entfernen sich die Mittelpunkte M1 und M2 der Wiegedruckstücke beim Verkippen voneinander. Insgesamt ergibt sich abhängig vom Kippwinkel α dadurch eine effektive Laschenlängung, wie sie in 7 dargestellt ist. Die Längung beginnt im dargestellten Beispiel bei einem Kippwinkel von 0 bei 3 Prozent, da die Wiegedruckstücke sich bei gestreckter Laschenkette in einer Ausrichtung zueinander befinden, in der sie sich außerhalb der Längsmittelebene der Laschenkette berühren. Dadurch sind größere Knickwinkel möglich.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Darstellung der 5 und 6 nur beispielhaft ist. Die Wiegedruckstücke können derart ausgebildet sein, dass sie kurz unterhalb der Berührungslinie B1 enden, so dass beim Biegeumlauf der Laschenkette, die beim Umlauf um die Kegelscheibenpaare in eine Richtung (gemäß 6 sind die Kegelscheiben oberhalb der dargestellten Wiegedruckstücke; in 3 sind sie unterhalb) gebogen wird, die gesamte Wälzfläche genutzt wird.
Die Kurve I der 7 stellt die Verhältnisse für kürzere Laschen dar und endet bei einem Kippwinkel α von etwa 70%. Die Kurve II läuft bis zu einem Kippwinkel von 70% etwa deckungsgleich mit der Kurve I und stellt die Verhältnisse für längere Laschen dar, mit denen größere Kippwinkel erzielt werden, wie aus 4 ersichtlich.
Ein weiteres Problem, das sich bei Laschenketten immer wieder ergibt, liegt darin, dass die Wiegedruckstücke über die Breite der Laschenkette, das heißt ihre eigene Länge, ungleichmäßig belastet sind. Mit unterschiedlichen Laschenanordnungen beziehungsweise -verbänden, wie sie in den 2 und 9 beispielhaft dargestellt sind, wurde versucht, die Laschenkette derart zu gestalten, dass über die in der Mitte der Laschenkette angeordneten Laschen beziehungsweise die entsprechenden Wälzflächen der Wiegedruckstücke ähnlich hohe Kräfte übertragen werden wie über die an den Rändern der Laschenkette angeordneten Laschen. Dies wurde nicht erreicht. In der Praxis wird über die mittleren Laschen bei weitgehend allen Verbänden eine kleinere Kraft übertragen als über die seitlichen Laschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für die vorstehend geschilderten Probleme zu schaffen.
Eine erste Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit einer Laschenkette erreicht, die aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren und Laschen zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren, bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaare wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen zueinander versetzter Laschen sind, einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, und seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind, welche Laschenkette dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wälzflächen der Wiegedruckstücke als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass der Querschnitt der Wiegedruckstücke (14) über deren gesamte Länge gleich ist, wobei sich der Abstand R zwischen dem Punkt P auf der Walzfläche (18) der Wiegedruckstücke (14) und dem Punkt O der der Krümmungsmittelpunkt des Krümmungsradius R₀ ist, den die Wälzfläche (18) im Punkt P₀ hat, mit dem Winkel β ändert, so dass Änderungen des Abstandes zwischen den sich bei einer gegenseitigen Verkippung von in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Laschen aneinander abwälzenden Wiegedruckstücken zumindest teilweise kompensiert werden.
Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit einer Laschenkette erreicht, die aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren und Laschen zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinanderfolgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedliche Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen zueinander versetzter Laschen sind und einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind und die Laschen wenigstens einer der nebeneinander angeordneten Reihen unterschiedliche Längen haben, so dass der Abstand zwischen den Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare unterschiedlich ist, welche Laschenkette dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wälzflächen der Wiegedruckstücke als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass der Einfluss der Länge der Wiegestücke auf die Verkürzung der effektiven Kettenlänge bei Umlauf einem Kreisbogen (Polygoneffekt) zumindest teilweise kompensiert wird. Dabei ist die Wälzfläche der Wiegedruckstücke durch die Formel R = R₀ × f(β) beschreibbar, wobei R₀ = Krümmungsradius der Wälzfläche in einem Punkt P₀ einer Querschnittsebene, die senkrecht auf einer den Krümmungsmittelpunkt 0 enthaltenden Bezugsebene längs durch das Wiegedruckstück steht, und R der Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt 0 und einem Punkt P in der Querschnittsebene ist, wobei eine Gerade durch 0 und P₀ und eine Gerade durch 0 und P einen Winkel β miteinander bilden, und f(β) eine Funktion ist, die für von Null verschiedenes β ungleich Eins ist. Für den Fall, dass β kleiner Null ist, wird der Absolutwert von β eingesetzt.
Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit einer Laschenkette erreicht, die aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren und Laschen zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinanderfolgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung de Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen zueinander versetzte Laschen sind, einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, und seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind, welche Laschenkette dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wälzflächen der Wiegedruckstücke als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass über die Breite der Laschenkette vorhandene Unterschiede der über die Wiegedruckstückpaare zwischen den Laschen übertragenen Kräfte zumindest teilweise kompensiert werden.
Den vorgenannten Laschenketten ist gemeinsam, dass die Wälzflächen ihrer Wiegedruckstücke als Freiformflächen ausgebildet sind, mit denen sich die eingangs geschilderten Probleme bekannter Laschenketten beheben lassen.
Ein vorteilhaftes Beispiel für die Funktion f(β) ist: f(β) = cosⁿ(β), wobei n eine positive Zahl ist.
Die vorgenannten Wiegedruckstücke sind derart ausgebildet, dass ihr Querschnitt über ihre gesamte Länge, das heißt die gesamte Breite der Laschenkette, konstant ist.
Wenn der Effekt ausgeglichen werden soll, dass im mittleren Bereich der Laschenkette über die Wiegedruckstücke kleinere Kräfte als in den äußeren Bereichen übertragen werden, können die Wiegedruckstücke derart geformt sein, dass die Wälzfläche eine Freiformfläche derart ist, dass das Wiegedruckstück in seinem bezogen auf die Breite der Laschenkette mittleren Bereich dicker ist als an seinen Endbereichen.
Vorteilhafterweise ist die Wälzfläche eines solchen Wiegedruckstücks beschreibbar durch die Formel R = R₀ × f(γ), wobei R₀ der Krümmungradius der Wälzfläche in einem Punkt P₀ einer Querschnittsebene durch die Mitte des Wiegedruckstücks ist, welche Querschnittsebene senkrecht auf einer den Krümmungsmittelpunkt O enthaltenen Bezugsebene längs durch das Wiegedruckstück steht, R der Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt und einem Punkt auf der Wälzfläche ist, γ der Winkel zwischen der Verbindungsgeraden OP und der Längsrichtung des Wiegedruckstücks ist und f(γ) eine Funktion ist, die für von 90 Grad verschiedenes γ < 1 ist.
Eine Weiterbildung des vorgenannten Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzfläche beschreibbar ist durch die Formel R = R₀ × sinⁿγ × cos^mβ, wobei n und m positive Zahlen sind und β der Winkel zwischen der Bezugsebene und einer die Längsrichtung des Wiegedruckstücks und die Gerade OP enthaltenden Ebene ist.
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzflächen der Wiegedruckstücke sind nicht als Segmente eines Kreiszylinders ausgebildet, sondern als Freiformflächen, die entsprechend den Bedingungen der Laschenkette (Laschenlängen; minimale und maximale Radien (4); Laschenverband; Belastungen) geformt sind.
In 5 ist ein Beispiel einer erfindungsgemäß geformten Wälzfläche strichpunktiert eingezeichnet, wobei der Querschnitt der Wiegedruckstücke in diesem Beispiel über deren gesamte Länge gleich ist. Wie ersichtlich, ändert sich der Abstand, den ein Punkt P (beziehungsweise eine Linie) von dem Punkt O (beziehungsweise einer Linie) hat, der der Krümmungsmittelpunkt des Krümmungsradius R₀ ist, den die Wälzfläche 18 im Punkt P₀ hat, mit dem Winkel β. Im dargestellten Beispiel wird der Abstand R mit zunehmendem Winkel β kleiner, so dass beim Abwälzen der Wiegedruckstückpaare 14 sich die Abstandszunahme zwischen den Mittelpunkten der sich aneinander abwälzenden Wiegedruckstücke vermindert ist. Je nach den Erfordernissen kann der Abstand R mit zunehmendem β auch zunehmen oder zunächst zunehmen und dann abnehmen oder umgekehrt.
8 zeigt Beispiele von Laschenlängungskurven, wie sie mit R = R₀ × cosⁿ(β) erzielt werden können. Durch Variation von R₀ und des Exponenten n lassen sich die Maxima, die Lage der Maxima und die Steigungen verändern.
Es versteht sich, dass die Ebene, in der R₀ und P₀ liegen, nicht zwingend die Quermittelebene des Wiegedrucksstücks sein muss, so dass das Wiegedruckstück bezüglich der Quermittelebene unsymmetrisch ausgebildet sein kann.
Die Funktion f(β) kann unterschiedlichste analytische Form haben, beispielsweise (1 – sinβ) mit unterschiedlichsten Exponenten und so weiter. Insgesamt können die Wälzflächen derart ausgelegt werden, dass Kettenlängenänderungen infolge unterschiedlicher Kippwinkel zwischen den Laschen ausgeglichen werden oder die kippwinkelabhängige Kettenlängung sogar derart eingestellt wird, dass sie als Dämpfung für durch den Kettenumlauf entstehende Schwingungen wirkt. Damit werden die mechanischen Belastungen der Kette vermindert, so dass neben der Verbesserung der akustischen Eigenschaften auch die Lebensdauer erhöht wird.
10 zeigt einen Ausschnitt aus einer Wälzfläche 18 eines Wiegedruckstücks 14, das zum Ausgleich unterschiedlicher im mittleren Bereich und den seitlichen Bereichen einer Laschenkette über die Wiegedruckstücke übertragener Kräfte verwendet wird. Eine Querschnittsebene durch die Mitte des Wiegedruckstücks ist durch die Koordinatenrichtungen X und Z aufgespannt. O ist der Krümmungsmittelpunkt des Schnittes zwischen der Querschnittsmittelebene und der Wälzfläche 18, wobei der Krümmungsradius R₀ beträgt. Y bezeichnet die Längsrichtung des Wiegedruckstücks, die quer durch die Laschenkette verläuft. X und Y spannen eine Bezugsebene auf, die durch den in der Querschnittsmittelebene liegenden Punkt P₀ geht, der beispielsweise die Berührstelle zwischen zwei aneinanderliegenden Wälzflächen bei gestreckter Laschenkette bildet.
Jeder Punkt P auf der Wälzfläche 18 kann durch drei Koordinaten beschrieben werden, nämlich seinen Abstand R vom Punkt O, den Winkel γ zwischen der Geraden OP und Y sowie den Winkel β zwischen der Bezugsebene und der Geraden OP und die Koordinatenachse Y enthaltenden Ebene.
Wenn R unabhängig von β ist, kann die Wälzfläche 18 derart gestaltet werden, dass ihre Querschnitte jeweils einen konstanten Krümmungsradius haben, sich die Querschnittsfläche jedoch beidseitig der Querschnittsmittelebene ändert, bevorzugt abnimmt. Für R gilt dann allgemein R = R₀ × f(γ). Wenn die Wiegedruckstücke in ihrem mittleren Bereich dicker als an den Enden sind, nimmt die Kraftübertragung zur Mitte hin zu, so dass gegenüber herkömmlichen Laschenketten eine Vergleichmäßigung erzielt wird.
Besonders vorteilhaft ist eine Gestaltung der Wälzfläche derart, das gilt: R = R₀ × sinⁿγ × cos^mβ, wobei n und m positive, Zahlen sind. Mit dieser Gestaltung der Wälzfläche lassen sich sowohl die Belastungen der Wiegedruckstücke über die Breite der Laschenkette ausgleichen als auch die durch die Krümmung der Laschenkette bedingten nachteiligen Effekte minimieren. Durch die Vergleichmäßigung der Kraftübertragung wird die Belastung der einzelnen Wiegedruckstücke aneinander angeglichen, wodurch die Spitzenbelastungen der Wiegedruckstücke vermindert werden, der Kettenstrang insgesamt weicher wird, so dass Momentenstöße gedämpft werden und der Verschleiß der Kette insgesamt vermindert wird.
Bezugszeichenliste

10: Lasche
14: Wiegedruckstück
16: Öffnung
18: Wälzfläche

Claims

Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, welche Laschenkette aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren (14a, 14b, 14c) und Laschen (10) zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen (16) zueinander versetzter Laschen sind, einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen (181, 182) bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, und seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzflächen (18) der Wiegedruckstücke (14) als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass der Querschnitt der Wiegedruckstücke (14) über deren gesamte Länge gleich ist, wobei sich der Abstand R zwischen dem Punkt P auf der Walzfläche (18) der Wiegedruckstücke (14) und dem Punkt O der der Krümmungsmittelpunkt des Krümmungsradius R₀ ist, den die Wälzfläche (18) im Punkt P₀ hat, mit dem Winkel β ändert, so dass Änderungen des Abstandes zwischen den sich bei einer gegenseitigen Verkippung von in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Laschen (10) aneinander abwälzenden Wiegedruckstücken (141, 142) zumindest teilweise kompensiert werden.
Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, welche Laschenkette aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren (14a, 14b, 14c) und Laschen (10) zusammengesetzt ist, die in hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen (16) zueinander versetzter Laschen sind und einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen (181, 182) bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind und die Laschen wenigstens einiger der nebeneinander angeordneten Reihen unterschiedliche Längen haben, so dass der Abstand zwischen den Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzfläche (18) beschreibbar ist durch die Formel R = R₀ × f(β), wobei R₀ = Krümmungsradius der Wälzfläche in einem Punkt P₀ einer Querschnittsebene, die senkrecht auf einer den Krümmungsmittelpunkt O enthaltenden Bezugsebene längs durch das Wiegedruckstück steht, und R = Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt O und einem Punkt P in der Querschnittsebene, wobei eine Gerade durch O und P₀ und eine Gerade durch O und P einen Winkel β miteinander bilden, und f(β) eine Funktion ist, die für von Null verschiedenes β ungleich Eins ist, so dass die Wälzflächen (18) der Wiegedruckstücke (14) als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass der Einfluss der Länge der Wiegedruckstücke auf die Verkürzung der effektiven Kettenlänge bei Umlauf einem Kreisbogen (Polygoneffekt) zumindest teilweise kompensiert wird.
Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, welche Laschenkette aus die Laschenkette quer durchragenden Wiegedruckstückpaaren (14a, 14b, 14c) und Laschen (10) zusammengesetzt ist, die hintereinander in mehreren bezüglich der Querrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, wobei jede Lasche von zwei in Längsrichtung der Laschenkette aufeinander folgenden Wiegedruckstückpaaren durchdrungen wird, jedes Wiegedruckstückpaar wenigstens zwei in Längsrichtung der Laschenkette zueinander versetzte Laschen unterschiedlicher Reihen durchdringt, in Längsrichtung der Laschenkette voneinander abgewandte Flächen der Wiegedruckstückpaare in Anlage an gegensinnigen Endseiten von Öffnungen (16) zueinander versetzter Laschen sind, einander zugewandte Flächen der Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares Wälzflächen (181, 182) bilden, auf denen sich die Wiegedruckstücke bei einer Biegung der Laschenkette aufeinander abwälzen, und seitliche Stirnflächen der Wiegedruckstückpaare für eine Anlage an Kegelflächen der Kegelscheibenpaare ausgebildet sind, wobei die Wälzflächen (18) der Wiegedruckstücke (14) als Freiformflächen derart ausgebildet sind, dass über die Breite der Laschenkette vorhandene Unterschiede der über die Wiegedruckstückpaare (14a, 14b, 14c) zwischen den Laschen (10) übertragenen Kräfte zumindest teilweise kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegedruckstücke der Laschenkette die Wälzfläche (18) als eine FreiformfIäche derart ausbildet, dass das Wiegedruckstück in seinem bezogen auf die Breite der Laschenkette mittleren Bereich dicker ist, als an seinen Endbereichen.
Wiegedruckstück einer Laschenkette nach Anspruch 3, wobei f(β) = cosⁿ(β), mit n positive Zahl.
Wiegedruckstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzfläche (18) beschreibbar ist durch die Formel R = R₀f(γ), wobei R₀ = Krümmungsradius der Wälzfläche in einem Punkt P₀ einer Querschnittsebene durch die Mitte des Wiegedruckstücks, welche Querschnittsebene senkrecht auf einer den Krümmungsmittelpunkt O enthaltenden Bezugsebene längs durch das Wiegedruckstück steht, und R = Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt O und einem Punkt P auf der Wälzfläche, γ = Winkel zwischen der Verbindungsgeraden OP und der Längsrichtung des Wiegedruckstücks.
Wiegedruckstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzfläche (18) beschreibbar ist durch die Formel R = R₀ × sinⁿγ × cos^mβ, wobei n und m positive Zahlen sind, und β = Winkel zwischen der Bezugsebene und einer die Längsrichtung des Wiegedruckstücks und OP enthaltenden Ebene.