DE102007024941A1 - Hybridkeilriemen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridkeilriemen (1) insbesondere für ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) aus mindestens einem Zugträger (4) mit einer Vielzahl daran angeordneter Stützelemente. Die Abbildungstreue von Primär- zu Sekundärdrehzahl der CVT ist dabei im Wesentlichen von den Eigenschaften der Zugträger abhängig. Eine hohe Längssteifigkeit der Zugträger (4) lässt sich dadurch erzielen, dass durch geeignete Anzahl und Ausbildung der Zugstränge der Zugträger (4) einen dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert zwischen 10 kN und 50 kN pro mm Zugträgerbreite aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Hybridkeilriemen aus mindestens einem Zugträger mit einer Vielzahl daran angeordneter Stützelemente.
• Derartige Hybridkeilriemen sind an sich bekannt und werden in stufenlos verstellbaren Getrieben (continuous variable transmission, CVT) eingesetzt. Die Zugträger sind dabei meist aus Zugsträngen gebildet, die typischerweise aus Glasfasern, Aramid- oder Stahlcorden bestehen. Die Zugstränge sind in elastomerem Material, beispielsweise Gummi, meist vollständig eingebettet. Die Stützelemente sind auf diesen Zugträgern kraft- oder formschlüssig angeordnet und leiten die Kräfte, die von Kegelscheiben der CVT übertragen werden, in den Zugträger ein.
• Hybridkeilriemen dieser Art sind beispielsweise in der DE 100 57 381 A1 , der DE 10 2004 039 145 A1 oder der WO 2005/090 823 A1 offenbart.
• Die Abbildungstreue von Primär- zu Sekundärdrehzahl der CVT ist dabei im Wesentlichen von den Eigenschaften der Zugträger abhängig. Besonders bei Übersetzungsänderungen oder Beschleunigungen werden zunehmend höhere Anforderungen an die Abbildungstreue gestellt.
• Die Abbildungstreue wird ganz wesentlich von der Längssteifigkeit des Zugstrangs bestimmt, die durch einen dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert (EA-Wert) ausdrückbar ist. Dieser dehnungsbezogene Elastizitätsbeiwert wird ermittelt, in dem der Zugstrang mit einer spezifischen Kraft gelängt wird und die Kraft durch die dabei gemessene prozentuale Dehnung dividiert wird. Je höher der Wert ist, desto steifer ist der Zugstrang. Durch diese Berechnung wird berücksichtigt, das Zugstrangwerkstoffe mindestens teilweise kraft- oder dehnungsabhängige Elastizitätsmodule aufweisen. Mit dem dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert ist ein Vergleich mit metallischen Werkstoffen möglich.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hybridkeilriemen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der eine besonders hohe Abbildungstreue von Primär- zur Sekundärdrehzahl von CVT aufweist.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass durch Ausbildung der Zugstränge nach einem oder mehreren der folgenden Kriterien, nämlich
• – Werkstoff
• – Festigkeit
• – breitenbezogene Anzahl
• – Dicke oder Durchmesser
• – Aufbau
der Zugträger einen dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert zwischen 10 kN und 50 kN pro mm Zugträgerbreite aufweist.
• Bei entsprechend gewählten Längssteifigkeiten der Zugträger ist die kraftabhängige Verlängerung der Zugträger so gering, dass eine gute bis sehr gute Abbildungstreue der Drehzahlen von An- zur Abtriebseite gegeben ist.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Längssteifigkeit der Zugträger durch die Dichte der Zugstränge im Zugträger vergrößerbar.
• Eine besonders hohe Dichte, d. h. viele Zugstränge pro Breiteneinheit, bewirken eine hohe Steifigkeit der Zugträger in Zugrichtung.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Längssteifigkeit der Zugträger durch den Einsatz verschieden dicker Corde als Zugstränge vergrößerbar.
• Dickere Zugstränge weisen einen hohen dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert auf.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Längssteifigkeit der Zugträger durch den abwechselnden Einsatz von einen S- und einen Z-Schlag aufweisenden Corden als Zugstränge vergrößerbar.
• Gezwirnte Corde neigen dazu, sich unter Last aufzudrehen und sich dadurch zu längen. Die Verwendung unterschiedlich gezwirnter Corde als Zugstränge verringert die Möglichkeit der Zugträger, sich aufzudrehen, da die Drehrichtung der Corde jeweils entgegengesetzt ist.
• Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert.
• Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hybridkeilriemen 1. Zugstränge 2 und ein elastomeres Material 3 bilden einen Zugträger 4, wobei die Zugstränge 2 von dem elastomeren Material 3 umschlossen sind.
• Auf den Zugträger sind Stützkörper 5 aufgeschoben. Die Stützkörper 5 liegen in Laufrichtung der Zugträger hintereinander, so dass hier nur ein Stützkörper 5 sichtbar ist. Die Stützkörper 5 weisen einen quer zur Laufrichtung des Zugträgers 4 verlaufenden Schlitz 6 auf, wobei die Stützkörper 5 so ausgebildet sind, dass der Zugträger 4 annähernd mittig zu den Stützkörpern 5 im Schlitz 6 angeordnet ist. Die Stützkörper 5 greifen mit zwei zahnartigen, in das Innere des Schlitzes 6 ragenden Vorsprüngen 7 in korrespondierende, quer zur Längsrichtung des Zugträgers 4 verlaufende und hier nicht sichtbare Nuten des Zugträgers 4 ein. Antriebs- bzw. Abtriebskräfte, die durch hier nicht gezeigte Keilscheiben auf die Stützkörper 5 wirken, sind über die Vorsprünge 7 und die Nuten auf den Zugträger 4 übertragbar.
• Zur Erhöhung der Längssteifigkeit sind die Zugstränge 2 aus hochfesten Aramidfasern ausgebildet, die über die Breite des Zugträgers 4 so angeordnet sind, dass die dichteste mögliche Abfolge der Zugstränge 2 erreicht ist.
• Dabei sind die Zugstränge 2 zur Vermeidung vorzeitigen Verschleißes gerade noch durch eine dünne Schicht 8 aus elastomerem Material 3 voneinander getrennt, so dass ein direkter Kontakt der Fasern der Zugstränge 2 nicht möglich ist. Die dichtestmögliche Abfolge der Zugstränge 2 sowie der Einsatz von hochfestem Aramid bewirken eine besonders hohe Längssteifigkeit des Zugträgers 4.

1

Hybridkeilriemen

2

Zugstränge

3

elastomeres Material

4

Zugträger

5

Stützkörper

6

Schlitz der Stützkörper 5

7

Vorsprünge im Schlitz 6

8

Schicht zwischen den Zugsträngen 2

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 10057381 A1 [0003]
• - DE 102004039145 A1 [0003]
• - WO 2005/090823 A1 [0003]

Claims (4)

1. Hybridkeilriemen (1) aus mindestens einem Zugträger (4) mit einer Vielzahl daran angeordneter Stützelemente, dadurch gekennzeichnet, dass durch Ausbildung der Zugstränge nach einem oder mehreren der folgenden Kriterien, nämlich – Werkstoff – Festigkeit – Breitenbezogene Anzahl – Dicke oder Durchmesser – Aufbau der Zugträger (4) einen dehnungsbezogenen Elastizitätsbeiwert zwischen 10 kN und 50 kN pro mm Zugträgerbreite aufweist.
2. Hybridkeilriemen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längssteifigkeit der Zugträger durch die Dichte der Zugstränge (2) im Zugträger (4) vergrößerbar ist.
3. Hybridkeilriemen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längssteifigkeit der Zugträger (4) durch den Einsatz verschieden dicker Corde als Zugstränge (2) vergrößerbar ist.
4. Hybridkeilriemen (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längssteifigkeit der Zugträger (4) durch den abwechselnden Einsatz von einen S- und einen Z-Schlag aufweisenden Corden als Zugstränge (2) vergrößerbar ist.