DE3490291T1 - Riemen für ein stufenloses Getriebe, querliegendes Riemenglied und diesbezügliche Herstellungsverfahren - Google Patents
Riemen für ein stufenloses Getriebe, querliegendes Riemenglied und diesbezügliche HerstellungsverfahrenInfo
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Description
RIEMEN FÜR EIN STUFENLOSES GETRIEBE, QUERLIEGENDES RIEMENGLIED UND DIESBEZÜGLICHE HERSTELLUNGSVERFAHREN
Die Erfindung betrifft einen verbesserten endlosen Treibriemen für ein stufenloses Getriebe, ein querliegendes Riemenglied für diesen Treibriemen und Herste1-
lungsverfahren für Riemen und Riemenglied. Stand der Technik
Riemen für stufenlose Getriebe mit einem endlosen flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die das
Band gleitfähig trägt und von denen jedes das Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen,
die unter Druck an benachbarten Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen, besitzt, sind bekannt.
Diese Riemenglieder bestehen aus metallischem Werkstoff. Entsprechende Beispiele finden sich in den
US-Patentschriften für Doorne et al, Nr. 3 720 113, für Aberson, Nr. 4 299 586 und für Völlers, Nr. 4 080
Nach Kenntnis des Anmelders betrifft keine dieser Patentschriften einen Riemen, bei dem alle Riemenglieder
im wesentlichen ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit,
hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und hoher Festigkeit nach den Lehren dieser Erfindung bestehen, aber
nach der US-Patentschrift für Hattori et al, Nr. 4 338 081, ist jedes zweite Riemenglied zwischen
"3400291
den treibenden Metall-Riemengliedern ein nichttreibendes Riemenglied aus "nichtmetallischem Werkstoff
mit hervorragender Druckfestigkeit wie Kunstharz, Kohlenstoffgraphit, Kunstharz mit Kohlenstoffgraphitfasern
und.Hartgummi, um einen leichteren Treibriemen zu erzielen". Erwähnenswert ist ferner,
daß die genannte US-Patentschrift Nr. 4 338 081 Werkzeugstahl als Werkstoff für die Haupt-Riemenglieder
angibt, andererseits aber auch formuliert: "Ferner können die Hauptblöcke 7 aus einem anderen Werkstoff
als Werkzeugstahl bestehen, falls dieser Werkstoff die für Treibmittel dieser Art erforderliche mechanische
und Verschleißfestigkeit aufweist."
Riemen für stufenlose Getriebe mit einem endlosen flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die das
Band gleitfähig trägt und von denen jedes das Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen,
die unter Druck an benachbarten Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen, besitzt, sind ebenfalls
bekannt. Jedes Riemenglied hat entgegengesetzte Seiten, die an den betreffenden Riemenscheiben-Flächen
des Getriebes anliegen. Bei den Nuten jedes Riemengliedes handelt es sich um ein Paar Nuten in
den entgegengesetzten Seiten des Riemengliedes,zwischen denen ein zentraler Stegbereich des Riemengliedes
liegt. Die beiden Nuten jedes Gliedes nehmen Teile des Bandes auf und definieren ein Paar Schultern,
die an den Teilen des Bandes anliegen, wobei jede Schulter jedes Riemengliedes eine gewölbte querliegende Fläche mit einem am betreffenden Teil des
Bandes anliegenden Scheitel besitzt. Als Beispiel sei auf die schon erwähnte US-Patentschrift für
Völlers, Nr. 4 080 841, verwiesen. Die Fig. 3 dieser
Patentschrift zeigt, daß die Scheitel der Flächen 9 jeweils in der Mitte der betreffenden querliegenden
Schulter liegen.
Ein Erfindungsgegenstand ist die Angabe eines verbesserten
Riemens für ein stufenloses Getriebe, bei dem alle Riemenglieder aus Polymer bestehen. Dieses
ermöglicht eine wesentliche Verringerung des Gewichtes des Getriebes und kann auch höhere Riemengeschwindigkeiten
wegen der geringeren durch Zentrifugalkräfte bedingten Spannung gestatten.
Es dürfte z.B. nach den Lehren dieser Erfindung möglich sein, jedes Riemenglied des Riemens für ein stufenloses Getriebe im wesentlichen ausschließlich aus
einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und hoher Festigkeit
herzustellen.
Insbesondere betrifft eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung einen Riemen für ein stufenloses Getriebe
mit einem endlosen flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die das Band gleitfähig trägt.
Jedes Riemenglied hat das Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck
an benachbarten Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen. Jedes Riemenglied besteht im wesentlichen
ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter
Zähigkeit und hoher Festigkeit.
Nach den Lehren dieser Erfindung dürfte ein solcher Riemen in einem stufenlosen Getriebe mit herkömmlicher
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äußerer Schmierung verwendbar sein, aber in jedes erfindungsgemäße Riemenglied kann ein Gleitmittel
eingebaut werden, so daß das den erfindungsgemäßen Riemen nutzende stufenlose Getriebe über selbstschmierende
Riemenglieder verfügen würde und daher das Getriebe ohne äußere Schmierung z.B. in Luft betrieben
werden könnte, ohne daß die Riemenglieder, Riemenscheiben oder Zugbänder übermäßig verschleißen.
Ein anderer Erfindungsgegenstand ist ein verbesserter
Riemen für ein stufenloses Getriebe, bei dem jedes Riemenglied den betreffenden Teil des Bandes in
Richtung auf den Mittelsteg und nicht in Richtung auf die betreffende Riemenscheiben-Fläche des Getriebes
vorbelastet.
Insbesondere dürfte nach den Lehren der Erfindung Verschleiß der Riemenscheiben-Flächen durch das Band
vermieden werden, indem Kontakt des Bandes an den Riemenscheiben-Flächen im Betrieb des stufenlosen
Getriebes verhindert wird.
Demgemäß wird vorgesehen, den Scheitel jeder querliegenden gewölbten Fläche des erfindungsgemäßen Riemengliedes
bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite und dem Mittelsteg des betreffenden Riemengliedes
zu versetzen, so daß der betreffende Teil des Bandes in Richtung auf den Mittelsteg und nicht
in Richtung auf die betreffende Seite vorbelastet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet einen Riemen für ein stufenloses Getriebe mit einem
endlosen flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die das Band gleitfähig trägt, wobei jedes Riemenglied
das Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck an benachbarten Stirnflächen
benachbarter Riemenglieder liegen, besitzt. Jedes Riemenglied hat auch entgegengesetzte Seiten,
die an den betreffenden Riemenscheiben-Flächen des Getriebes anliegen,und bei den Nuten jedes Riemengliedes
handelt es sich um ein Paar Nuten in den entgegengesetzten Seiten des Riemengliedes, zwischen
denen ein zentraler Stegbereich des Riemengliedes
liegt. Die beiden Nuten jedes Riemengliedes nehmen Teile des Bandes auf und definieren ein Paar Schultern, die an den Teilen des Bandes anliegen, wobei
jede Schulter jedes Riemengliedes eine gewölbte querliegende Fläche mit einem am betreffenden Teil
des Bandes anliegenden Scheitel besitzt. Der Scheitel jeder querliegenden gewölbten Fläche des jeweiligen Riemengliedes ist bezüglich der Mitte zwischen
der betreffenden Seite und dem jeweiligen Mittelsteg versetzt, um eine Vorbelastung des betreffenden
Teils des Bandes in Richtung auf den Mittelsteg und nicht in Richtung auf die betreffende Seite zu
erzielen.
Ein Zweck der Erfindung ist somit die Angabe eines verbesserten Riemens für ein stufenloses Getriebe,
der eines oder mehrere der neuen erfindungsgemäßen Merkmale wie vorstehend angegeben oder nachstehend
gezeigt oder beschrieben aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines derartigen
Riemens, das eines oder mehrere der erfindungsgemäßen
neuen Merkmale wie vorstehend angegeben oder nachstehend gezeigt oder beschrieben aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Angabe eines verbesserten Riemengliedes für einen solchen Riemen,
wobei das erfindungsgemäße Riemenglied eines oder mehrere der erfindungsgemäßen neuen Merkmale wie vorstehend
angegeben oder nachstehend gezeigt oder beschrieben aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Angabe eines
verbesserten Verfahrens zur Herstellung eines solchen Riemengliedes, wobei das erfindungsgemäße Verfahren
eines oder mehrerer der erfindungsgemäßen neuen Merkmale
wie vorstehend angegeben oder nachstehend gezeigt oder beschrieben aufweist.
Die Merkmale der Erfindung und ihre technischen Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht zum Teil im Schnitt eines stufenlosen Getriebes mit dem verbesserten
erfindungsgemäßen Riemen;
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines Teils des Riemens von Fig. 1;
Fig. 3 eine teilweise perspektivische Ansicht eines Teils des Riemens von Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Vorderansicht eines der querliegenden Riemenglieder des Riemens der Fig. 1-3
vor Montage desselben am flexiblen Band des Riemens der Fig. 1-3;
Fig. 5 eine Seitenansicht des Riemengliedes von Fig.
und
Fig. 6 eine teilweise Ansicht ähnlich Fig. 4, die
das Riemenglied montiert an einem Teil des Bandes des Riemens der Fig. 1-3 zeigt.
Nachstehend wird gezeigt und beschrieben, wie die verschiedenen Merkmale der Erfindung zur Gewinnung
eines insbesondere für stufenlose Getriebe geeigneten Riemens genutzt werden können. Es versteht sich
aber, daß die verschiedenen Merkmale der Erfindung einzeln oder in verschiedenen Kombinationen genutzt
werden könnten, um Riemen für andere Anwendungen, z.B. zum Antrieb von Aggregaten des Motors eines
Transportfahrzeuges wie gewüncht zu gewinnen. Auch könnte ein solcher Riemen anstelle anderer konventioneller
Riemen wie gewünscht verwendet werden.
Die Erfindung beschränkt sich somit nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen,
vielmehr sollen die Zeichnungen nur eine der vielen möglichen Anwendungen der Erfindung veranschaulichen.
In der Fig. 1 ist ein herkömmliches stufenloses Getriebe allgemein mit der Kennummer 20 bezeichnet.
Es umfaßt zwei drehbare Riemenscheiben 21 und 22, von denen die eine durch die andere mittels eines
erfindungsgemäßen endlosen Treibriemens angetrieben wird. Der Treibriemen ist allgemein mit der Kennnummer
2 3 bezeichnet. Er arbeitet im allgemeinen auf bekannte Art zusammen mit den Riemenscheiben
21 und 22, deren Durchmesser wie bekannt veränderlich
ist. Das System 20 bildet ein stufenloses Getriebe bekannter Art wie in den vorgenannten vier US-Patentschriften
Nr. 3 720 113, 4 080 841, 4 299 586 und
4 338 081 und der britischen Patentanmeldung GB 2 088 018A beschrieben. Die vier erwähnten Patentschriften
und die erwähnten Patentanmeldungen werden daher durch diesen Verweis in diese Beschreibung
einbezogen.
Da die Arbeitsweise eines stufenlosen Getriebes bekannt ist, erübrigt sich eine eingehendere Beschreibung
des Systems 20, da die Merkmale der Erfindung den nachstehend beschriebenen endlosen Treibriemen
23 betreffen.
Es versteht sich aber, daß das System 20 mit äußerer Schmierung wie bei allen Metallriemen für stufenlose
Getriebe üblich oder, wie nachstehend klar werden wird, ohne äußere Schmierung betrieben werden kann.
Der erfindungsgemäße endlose Riemen 23 umfaßt ein allgemein mit der Kennummer 24 bezeichnetes
endloses flexibles Band oder Zugmittel und viele querliegende Riemenglieder 25, die das Tragmittel bzw.
Band 24 wie nachstehend beschrieben trägt.
Das flexible Band 24 besteht genaugenommen aus zwei Bändern 24A und 24B, die durch die Riemenglieder
25 wie nachstehend beschrieben in paralleler Lage zueinander distanziert werden. Jedes Band 24A oder
24B besteht aus einem einzigen endlosen Element oder mehreren endlosen Elementen wie bei stufenlosen Getrieben
üblich. Die Bänder 24A und 24B sind schematisch als aus einer einzigen Lage Metall bestehend
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dargestellt, es versteht sich aber, daß sie wie gewünscht aus mehreren Lagen auf bekannte Art und aus
anderen Werkstoffen hergestellt werden können.
Jedes querliegende Riemenglied 25 nach dieser Erfindung
ist aus der Sicht der Fig. 4 im wesentlichen trapezförmig und besitzt entgegengesetzte vordere und
hintere Stirnflächen 26 und 27 sowie entgegengesetzte
Seitenflächen 28 und 29. Die Seitenflächen 28 und verlaufen schräg zueinander. Sie verleihen jedem
Riemenglied 25 im wesentlichen ein "V-Profil und liegen an den schrägen Riemenscheiben-Flächen 21·
und 22' der Riemenscheiben 21 und 22 wie bekannt an.
Jedes Riemenglied 25 hat außerdem eine obere Fläche oder Seite 30 und eine untere Fläche oder Seite 31,
die, wie gezeigt, im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und im wesentlichen eben sind. Falls gewünscht,
kann die obere Fläche 30 wie in der Abbildung gezeigt mit abgeschrägten entgegengesetzten Endbereichen
30' ausgeführt werden.
Die entgegengesetzten Vorder- und Rückflächen 26 und 27 jedes Riemengliedes25 haben obere Bereiche
26' und 27', die im wesentlichen parallel zueinander
liegen und untere Bereiche. 26" und 27", die in Richtung auf die untere Fläche 31 aufeinander zulaufen.
In jeder Seitenfläche 28 und 29 ist eine Nut 32 ausgebildet und diese beiden Nuten sind durch einen
zentralen Stegbereich 33 des Riemengliedes 25 voneinander getrennt. Jede Nut 32 bildet eine untere Schulter 34,
die an einem Teil der Innenfläche des Bandes 24 wie später gezeigt anliegt. Jede Nut 32 bildet auch
eine obere Schulter 35, die sich normalerweise in einem gewissen Abstand von der oberen Fläche des
Bandes 24 befindet. Jede Schulter 34 des Riemengliedes 25 bildet eine querliegende gewölbte Fläche 36, die
speziell so ausgeführt ist, daß ihr Scheitel 37 nahe bei der Seite 28 oder 29 der betreffenden Nut 32
liegt und daher bezüglich der Mitte der querliegenden gewölbten Fläche 36 zwischen der betreffenden
Seite 28 oder 2 9 und der zuliegenden Fläche 38 des Mittelsteges 33 für einen noch zu beschreibenden
Zweck versetzt ist. Bei einer bestimmten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riemengliedes 25 liegt
der Scheitel 37 der gewölbten Fläche 36 jeder Schulter 34 ungefähr unmittelbar unter dem äußeren Ende der
betreffenden oberen Fläche 30', so daß die gewölbte Fläche 36 zu ca. 2/3 zwischen dem Scheitel 37 und
der zuliegenden Fläche 38 des Mittelsteges 33 des betreffenden Riemengliedes liegt und zu ungefähr 1/3
zwischen dem Scheitel 37 und der benachbarten Endfläche 28 oder 29.
Jede Schulter 34 des Riemengliedes 25 bildet außerdem eine längsliegende gewölbte Fläche 39 wie in Fig. 5
gezeigt, wobei der Scheitel 40 der Fläche 39 im wesentlichen in der Mitte zwischen den entgegengesetzten
Vorder- und Rückflächen 26 und 27 des Riemengliedes 25 wie gezeigt liegt.
Die Druck-Bezugslinie wird für jedes Riemenglied 25 nach den Lehren der Erfindung so gewählt, daß die
erforderliche Dehnung des Bandes 24, wenn es alle Glieder 25 wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt trägt,
weniger als 10% der Fließdehnung des Bandes 24 beträgt. Daraus ist ersichtlich, daß im kompletten Riemen 2
das Band 24 unter Zugbeanspruchung steht, während jedes Riemenglied 25 zwischen benachbarten Flächen
26 und 27;der benachbarten Glieder 25 auf der gesamten
Länge des Bandes 24 unter Drückbeanspruchung steht.
Nach Montage der Glieder 25 auf den Bandteilen 24A und 24B wie in rig. 3 gezeigt, indem einfach die Bandteile
24A und 24B in die Nuten 32 eingeführt werden, ist ersichtlich, daß die Scheitel 37 der querliegenden
gewölbten Flächen 36 jedes Gliedes 25 wie in Fig. 6 gezeigt eine Vorbelastung auf den speziellen Bandteil 24A
oder 24B in Richtung auf den Mittelsteg 33 des Gliedes 25 und nicht in Richtung auf die betreffende Seite
28 oder 29 ausüben, so daß der Bandteil 24A oder 24B weniger dazu neigt, im Betrieb des Systemes 20 an den
Riemenscheiben-Flächen 21' und 22' anzuliegen und somit die Flächen 21' und 22· nicht zu Verschleiß
neigen, was der Fall wäre, wenn die Flächen 21' und 22· als Mittel zur Eingrenzung der Bandteile 24A
und 24B in den Nuten 32 wie bei bekannten stufenlosen Getriebesystemen verwendet würden.
Die Bandteile 24A und 24B sind mit den darauf nach den Fig. 3 und 6 montierten Gliedern 25 so dargestellt,
daß die Außenkanten 24A1 und 24B1 knapp vor den Flächen
28 und 29 liegen, es versteht sich aber, daß die Außenkanten 24A1 und 24B1 der Bandteile 24A und 24B
sich bis nahe zu den Flächen 28 und 29 bei gleichzeitig geringem Abstand vom zentralen Stegbereich 33 wie gezeigt
erstrecken können.
Auf jeden Fall ist ersichtlich, daß die Erfindung es relativ einfach ermöglicht, die Riemenglieder
25 wie gezeigt auszubilden, so daß, wenn sie an dem
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Band 24 des Systems 20 montiert sind und zusammen mit diesem arbeiten, Relativbewegung der Glieder 25 zu
Band 24 wie bei konventionellen stufenlosen Getrieben erfolgen kann, und die Scheitel 37 der querliegenden
gewölbten Flächen 36 der Schultern 34 jedes Riemengliedes 25 eine Vorbelastung auf die Bandteile 24A und 24B
nach innen zum zentralen Stegbereich 33 aus den schon genannten Gründen und daher weg von den Riemenscheiben-Flächen
21' und 22' ausüben.
Die Glieder 25 können zwar, wie schon erwähnt, aus jedem geeigneten Werkstoff hergestellt werden, ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist jedoch Herstellung der Riemenglieder 2 5 für den Riemen 23 im wesentlichen
ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter
Zähigkeit und hoher Festigkeit.
Das Polymer kann z.B. aus folgender Gruppe gewählt werden: Polyamid-Imid, Polyimid, Polyphenylensulfid,
Nylon - 6 oder 6/6 oder 6/10, aromatisches Polyamid, Polyvinylidenfluorid, Polyätherätherketon, Polyätherimid,
Perfluoralkoxy-modifiziertes Tetrafluorethylen, Polytetrafluorethylen
und Polyäthersulfon sowie weitere, die obigen Eigenschaften besitzende Polymere. Das genannte
Polyamid-Imid kann beispielsweise von der Amoco Chemicals Corporation, P. O. Box 8640A, Chicago,
Illinois, 60680 unter der Handelsbezeichnung "TORLON" bezogen werden.
Während einige der genannten Polymere selbstschmierend sind, läßt sich Selbstschmiervermögen dieser Polymere durch Einbau eines Gleitmittels erzielen oder noch
verbessern. In Frage käme z.B. ein Trockenschmierstoff wie Polytetrafluorethylen, Molybdändisulfid, Graphit
oder ein anderer geeigneter, Schmierfähigkeit verleihender Füllstoff.
Auch könnte das Polymer durch verstärkende Füllstoffe wie Glas, Kohlenstoff usw. in Form von Fasern, Pulver
usw. zusätzlich verstärkt werden.
Auf jeden Fall dürfte mit dem vorgenannten selbstschmierenden Polymer nach den Lehren dieser Erfindung
die Möglichkeit bestehen, bei Verwendung der Riemenglieder 25 zusammen mit dem Band 25 wie vorstehend
beschrieben auf äußere Schmierung des Getriebes 20 zu verzichten. Das Getriebe 20 kann beispielsweise
in Luft eingesetzt werden und das Selbstschmiervermögen der Riemenglieder 25 verhindert dann Verschleiß und
Fressen der in Wechselwirkung tretenden Oberflächen/
insbesondere zwischen den Gliedern 25 und den Kontaktflächen 21' und 22' der Riemenscheiben.
Natürlich ist das oben beschriebene selbstschmierende
Polymer nicht auf Systeme ohne äußere Schmierung beschränkt, denn auch mit äußerer Schmierung würde das
selbstschmierende Polymer das System bei gelegentlichen Ausfällen der äußeren Schmierung schützen. Ferner
würden diese Materialien es ermöglichen, Hydraulikflüssigkeiten
auf Wasserbasis oder Kühlmittel auf Glykolbasis anstelle der bei allen Metallriemen erforderlichen
Flüsigkeiten auf Erdölbasis einzusetzen.
Durch die Verwendung der oben genannten Polymere für
die Glieder 25 dürfte auch eine wesentlich leichtere Bauweise des Systems 20, verglichen mit bekannten
Metallsystemen, möglich sein und zusätzlich höhere Riemengeschwindigkeiten wegen der geringeren, durch
Zentrifugalkräfte bedingten Spannung. Zusätzlich könnte sich erweisen, daß die mit einem Ausfall verbundenen
Gefahren geringer sind.
Auch könnten aufeinanderfolgende Riemenglieder 25 wie gewünscht aus verschiedenen Polymeren hergestellt
werden, um bessere Leistungseigenschaften zwischen den Gliedern zu erzielen.
Auf jeden Fall ist ersichtlich, daß es mit dieser Erfindung relativ einfach gelingt, die Riemenglieder
25 aus dem vorerwähnten Polymer herzustellen, z.B. indem das Polymer in die gewünschte Form, sei es nun die der
Fig. 4 oder eine andere geeignete Form, gepreßt wird. Nach den Lehren dieser Erfindung dürfte hier zum erstenmal
ein Riemen für ein stufenloses Getriebe beschrieben werden, dessen Glieder alle im wesentlichen ausschließlich
aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und
hoher Festigkeit bestehen, so daß das System 20 wie beschrieben arbeitet.
Es versteht sich auch, daß das Band 24 des erfindungsgemäßen Riemens 23 wenigstens zum Teil aus Polymer
ähnlich dem Polymer der Glieder 25 bestehen kann, z.B. in Form einer Oberflächenbeschichtung, die das Laufverhalten
nicht nur zwischen den Lagen des Bandes 24, sondern auch zwischen dem Band 24 und den Gliedern 2 5
verbessert. Das Polymer des Bandes 24 könnte sich natürlich von dem Polymer der Glieder 25 unterscheiden, um
besondere Leistungseigenschaften zu erzielen.
Es ist somit ersichtlich, daß diese Erfindung nicht nur einen verbesserten Riemen für ein stufenloses Getriebe
und ein diesbezügliches Herstellungsverfahren angibt, sondern auch ein verbessertes Riemenglied für
diesen Riemen und ein Herstellungsverfahren für das Riemenglied.
Die zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen und Verfahrensschritte der Erfindung wurden im erforderlichen
Ausmaß dargestellt und beschrieben, es versteht sich aber, daß im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche
auch andere Ausführungsformen und Verfahrensschritte verwendet werden können.
Claims (19)
1. Riemen für ein stufenloses Getriebe mit einem endlosen
flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die das erwähnte Band gleitfähig trägt, wobei jedes Riemenglied
das erwähnte Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck an benachbarten
Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen, besitzt; die Verbesserung, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Riemenglied (25) im wesentlichen ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter
Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und hoher Festigkeit besteht.
2. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Polymer ein Gleitmittel als Füllstoff
enthält, z.B. einen Trockenschmierstoff wie Polytetrafluorethylen oder Molibdändisulfid.
3. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Polymer einen verstärkenden Füllstoff
wie Glas oder Kohlenstoff enthält.
4. Riemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Polymer folgender Gruppe entstammt:
Polyamid-Imid, Polyimid, Polyphenylensulfid, Nylon
- 6 oder 6/6 oder 6/10, aromatisches Polyamid, Polyvinylidenfluorid,
Polyätherätherketon, Polyätherimid, Perfluoralkoxy-modifiziertes Tetrafluorethylen, Polytetrafluorethylen
und Polyäthersulfon.
5. Verfahren zur Herstellung eines Riemens für ein stufenloses Getriebe, umfassend als Schritte die
Ausbildung eines endlosen flexiblen Bandes, die Ausbildung vieler Riemenglieder und die gleitfähige Anordnung
der erwähnten Glieder auf dem erwähnten Band, wobei bei der erwähnten Ausbildung der erwähnten Riemenglieder
jedes Riemenglied mit Nuten versehen wird, die das erwähnte Band aufnehmen und mit entgegengesetzten Stirnflächen,
die unter Druck an benachbarten Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen; die Verbesserung,
gekennzeichnet durch Ausbildung jedes Riemengliedes im wesentlichen ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer
mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und hoher Festigkeit.
6. Riemen für ein stufenloses Getriebe mit einem endlosen flexiblen Band und vielen Riemengliedern, die
das erwähnte Band gleitfähig trägt, wobei jedes Riemenglied das erwähnte Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck an benachbarten
Stirnflächen benachbarter Riemenglieder anliegen, besitzt, wobei jedes Riemenglied zusätzlich entgegengesetzte
Seiten besitzt, die an betreffenden Riemenscheiben-Flächen des erwähnten Getriebes anliegen, wobei die
Nuten jedes Riemengliedes aus einem Paar Nuten bestehen, die in den erwähnten entgegengesetzten Seiten des
Riemengliedes liegen und durch einen zentralen Stegbereich des erwähnten Gliedes voneinander getrennt
sind, wobei das erwähnte Paar Nutzen jedes Gliedes Teile des erwähnten Bandes aufnimmt und ein Paar an
den erwähnten Teilen des erwähnten Bandes anliegende Schultern bildet, wobei jede Schulter jedes Riemengliedes
eine querliegende gewölbte Fläche mit einem am betreffenden Teil des erwähnten Bandes anliegenden
Scheitel besitzt; die Verbesserung, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Scheitel (37) jeder querliegenden gewölbten Fläche (36) des betreffenden Riemengliedes
(25) bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite (28, 29) und dem betreffenden Mittelsteg
(33) versetzt ist zur Vorbelastung des betreffenden Teils (24A, 24B) des erwähnten Bandes (24) in
Richtung auf den betreffenden Mittelsteg (33) und nicht
in Richtung auf die betreffende Seite (28, 29).
7. Riemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Scheitel (37) jeder querliegenden gewölbten
Fläche (36) des betreffenden Riemengliedes (25) näher bei der betreffenden Seite (28, 29) als bei dem
betreffenden Mittelsteg (33) liegt.
8. Riemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der erwähnten Stirnflächen (26, 27)
jedes Riemengliedes (25) von den erwähnten Schultern (34, 35) aus eine Abschrägung (26", 27") aufweist.
9. Riemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß
die Druck-Bezugslinie des erwähnten Riemens einen Radius aufweist, der eine Dehnung des erwähnten Bandes
(24) von weniger als 10% seiner Fließdehnung erfordert.
10. Riemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Schulter (34) jedes Riemengliedes (25) eine längsliegende gewölbte Fläche (39) mit einem Scheitel
(40) im wesentlichen in der Mitte zwischen den erwähnten entgegengesetzten Stirnflächen (26, 27) aufweist.
11. Riemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Riemenglied (25) im wesentlichen ausschließlich
aus einem Hochleistungs-Polymer mit guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und
hoher Festigkeit besteht.
12. Verfahren zur Herstellung eines Riemens für ein
stufenloses Getriebe, wobei der erwähnte Riemen ein endloses flexibles Band und mehrere Riemenglieder,
die das erwähnte Band gleitfähig trägt, besitzt, wobei jedes Riemenglied das erwähnte Band aufnehmende Nuten
und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck an benachbarten Stirnflächen benachbarter Riemenglieder
anliegen, besitzt, wobei jedes Riemenglied zusätzlich
entgegengesetzte Seiten besitzt, die an betreffenden Riemenscheiben-Flächen des erwähnten Getriebes anliegen,
wobei die erwähnten Nuten jedes Riemengliedes aus einem Paar Nuten bestehen, die in den erwähnten entgegengesetzten
Seiten des Riemengliedes liegen und durch einen zentralen-Stegbereich des erwähnten Gliedes voneinander
getrennt sind, wobei das erwähnte Paar Nuten jedes Gliedes Teile des erwähnten Bandes aufnimmt und ein
Paar an den erwähnten Teilen des erwähnten Bandes anliegende Schultern bildet, wobei jede Schulter jedes
Riemengliedes eine querliegende gewölbte Fläche mit einem am betreffenden Teil des erwähnten Bandes anliegenden
Scheitel besitzt; die Verbesserung, gekennzeichnet durch Ausbildung des erwähnten Scheitels jeder querliegenden gewölbten Fläche des betreffenden Riemengliedes
versetzt bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite und dem betreffenden Mittelsteg zur Vorbelastung
des betreffenden Teils des erwähnten Bandes in Richtung auf den betreffenden Mittelsteg und nicht
in Richtung auf die betreffende Seite.
13. Riemenglied für einen Riemen für ein stufenloses Getriebe, wobei der erwähnte Riemen ein endloses Band
und viele der erwähnten Riemenglieder,die das erwähnte
Band gleitfähig trägt, besitzt, wobei das erwähnte Riemenglied das erwähnte Band aufnehmende Nuten und entgegengesetzte
Stirnflächen, die unter Druck an benachbarte Stirnflächen benachbarter Riemenglieder angelegt sein
können, besitzt, wobei das erwähnte Riemenglied zusätzlich entgegengesetzte Seiten besitzt, die an betreffenden
"Riemenscheiben-Flächen des erwähnten Getriebes anliegen, wobei die erwähnten Nuten des erwähnten
Riemengliedes aus einem Paar Nuten bestehen, die in den erwähnten entgegengesetzten Seiten des Riemengliedes
liegen und durch einen zentralen Stegbereich des erwähnten Gliedes voneinander getrennt sind, wobei
das erwähnte Paar Nuten des erwähnten Gliedes Teile des erwähnten Bandes aufnehmen kann und ein Paar
Schultern, die an den erwähnten Teilen des erwähnten Bandes anliegen, bildet, wobei jede Schulter des
erwähnten Riemengliedes eine querliegende gewölbte Fläche mit einem Scheitel, der an den betreffenden Teil des erwähnten Bandes angelegt werden kann,
besitzt; die Verbesserung, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Scheitel (37) jeder querliegenden gewölbten Fläche (36) des erwähnten Riemengliedes
(25) bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite (28, 29) und dem erwähnten Mittelsteg (33)
versetzt ist zur Vorbelastung des betreffenden Teils (24A, 24B) des erwähnten Bandes (24) in Richtung auf den erwähnten Mittelsteg (33) und nicht in Richtung auf die betreffende Seite (28, 29).
Schultern, die an den erwähnten Teilen des erwähnten Bandes anliegen, bildet, wobei jede Schulter des
erwähnten Riemengliedes eine querliegende gewölbte Fläche mit einem Scheitel, der an den betreffenden Teil des erwähnten Bandes angelegt werden kann,
besitzt; die Verbesserung, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Scheitel (37) jeder querliegenden gewölbten Fläche (36) des erwähnten Riemengliedes
(25) bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite (28, 29) und dem erwähnten Mittelsteg (33)
versetzt ist zur Vorbelastung des betreffenden Teils (24A, 24B) des erwähnten Bandes (24) in Richtung auf den erwähnten Mittelsteg (33) und nicht in Richtung auf die betreffende Seite (28, 29).
14. Riemenglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der erwähnte Scheitel (37) jeder querliegenden gewölbten Fläche (36) des erwähnten Riemengliedes
(25) näher bei der betreffenden Seite (28, 29) als bei dem erwähnten Mittelsteg (33) liegt.
15. Riemenglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der erwähnten Stirnflächen
(26, 27) des erwähnten Riemengliedes (25) von den erwähnten Schultern (34, 35) aus eine Abschrägung
(26", 27")' aufweist.
16. Riemenglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Bezugslinie des erwähnten
Gliedes (25) für den erwähnten Riemen einen Radius aufweist, der eine Dehnung des erwähnten Bandes (24) von weniger als 10% seiner Fließdehnung erfordert.
Gliedes (25) für den erwähnten Riemen einen Radius aufweist, der eine Dehnung des erwähnten Bandes (24) von weniger als 10% seiner Fließdehnung erfordert.
17. Riemenglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schulter (34) des erwähnten
Riemengliedes (25) eine längsliegende gewölbte Fläche (39) mit einem im wesentlichen in der Mitte zwischen
den erwähnten entgegengesetzten Stirnflächen (26, 27) liegenden Scheitel (40) besitzt.
18. Riemenglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das erwähnte Riemenglied (25) im wesentlichen ausschließlich aus einem Hochleistungs-Polymer mit
guter Wärmebeständigkeit, hohem Druckmodul, guter Zähigkeit und hoher ZTätigkeit besteht.
19. Verfahren zur Herstellung eines Riemengliedes für einen Riemen für ein stufenloses Getriebe, wobei
der erwähnte Riemen ein endloses flexibles Band und viele der erwähnten Riemenglieder, die das erwähnte
Band gleitfähig trägt, besitzt, wobei das erwähnte Riemenglied das erwähnte Band aufnehmende
Nuten und entgegengesetzte Stirnflächen, die unter Druck an benachbarte Stirnflächen benachbarter Riemenglieder
angelegt werden können, besitzt, wobei das erwähnte Riemenglied zusätzlich entgegengesetzte Seiten
besitzt, die an betreffenden Riemenscheiben-Flächen des erwähnten Getriebes anliegen, wobei die erwähnten
Nuten des erwähnten Riemengliedes aus einem Paar Nuten bestehen, die in den erwähnten entgegengestzten Seiten
des Riemengliedes liegen und durch einen zentralen Stegbereich des erwähnten Gliedes voneinander getrennt
sind, wobei das erwähnte Paar Nuten des erwähnten Gliedes Teile des erwähnten Bandes aufnehmen kann und
ein Paar an den erwähnten Teilen des erwähnten Bandes anliegende Schultern bildet, wobei jede Schulter des erwähnten Riemengliedes eine querliegende
gewölbte Fläche mit einem Scheitel,der am betreffenden Teil des erwähnten Bandes angelegt werden kann, besitzt;
die Verbesserung, gekennzeichnet durch Ausbildung des erwähnten Scheitels jeder querliegenden gewölbten
Fläche des erwähnten Riemengliedes versetzt bezüglich der Mitte zwischen der betreffenden Seite und dem erwähnten
Mittelsteg zur Vorbelastung des betreffenden Teiles des erwähnten Bandes in Richtung auf den erwähnten
Mittelsteg und nicht in Richtung auf die betreffende Seite.
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