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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schneiden
von Elementen eines Riemens, der in einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe
verwendet wird.
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Allgemein
umfasst jedes Element eines Riemens, der in einem kontinuierlich
verstellbaren Getriebe (CVT, CVT = Continuosly Variable Transmission)
eingesetzt wird, einen Körper,
der eine v-förmige Fläche hat,
die in eine Riemenscheibe des kontinuierlich verstellbaren Getriebes
eingreift, und einen Kopf, der mit einer Oberkante des Körpers verbunden
ist. Das Element weist auch zwei Vertiefungen auf, die zwischen
dem Körper
und dem Kopf bestimmt sind. Zahlreiche Elemente werden aneinander
gefügt
und zu einer ringförmigen
Gestalt als Riemen verbunden, und zwar durch Endlosringe, die jeweils
in den Vertiefungen montiert sind. Ist der Riemen fertiggestellt,
so sind die Körper
mit den v-förmigen
Oberflächen
radial an der Innenseite der ringförmigen Gestalt angeordnet.
Die Köpfe
sind radial an der Außenseite
der ringförmigen
Gestalt angeordnet.
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Die
Elemente werden mit einer Schnittform und einem Stempel aus einem
Metallblech geschnitten. Ein bekanntes Verfahren zum Schneiden von Elementen
aus einem Metallblech umfasst die Schritte des Schneidens eines
Elements aus dem Metallblech, wobei das Element über ein Verbindungsstück mit dem
Metallblech verbunden bleibt, und des Abtrennens des Elements vom
Metallblech durch das Durchtrennen des Verbindungsstücks. Beim Schneidvorgang
wird das Verbindungsstück
an zwei Stellen erzeugt, nämlich
am Mittenbereich bzw. Vorderende des Kopfs und am Mittenbereich
bzw. der unteren Kante des Körpers.
Für diese
beiden Teile ist beim Abschervorgang, der im Schneideschritt erfolgt, keine
hohe Formgenauigkeit erforderlich. Im Schneideschritt wird die v-förmige Fläche, die
die höchste Formgenauigkeit
des Elements aufweisen muss, zuverlässig mit einer gewünschten
Genauigkeitsstufe der Abmessungen abgeschert.
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Wird
das Verbindungsstück
im Trennschritt durchschnitten, so entsteht jedoch im Mittenbereich des
Kopfs und im Mittenbereichs des Körpers eine sogenannte Scherverformung,
bei der es sich um einen dünnen
Bereich handelt, dessen Oberfläche
gegen die Schnittrichtung geneigt ist. Entsteht eine solche Scherverformung
am Vorderende eines jeden der Köpfe,
die sich in radialer Richtung an der Außenseite der ringförmigen Gestalt
des Riemens befinden, so neigt der ringförmige Stapel der Elemente dazu, sich
durch die Berührung
der Scherverformungen nach außen
zu den Köpfen
weg von der Umfangsrichtung zu krümmen. Dadurch wird die Genauigkeit nachteilig
beeinflusst, mit der die Elemente angeordnet werden.
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Der
Körper
eines jeden Elements hat an einer seiner Seiten einen dünnen Abschnitt,
der die gestapelten Elemente sanft so führt, dass sie sich in Umfangsrichtung
biegen. Der dünne
Abschnitt ist bereits durch ein Paar Ecken auf den gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs hergestellt und dient als Schnittposition,
die zu einer im wesentlichen unteren Hälfte des Körpers gehört. Da diese dünnen Abschnitte
an den jeweils gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs angeordnet sind, wird ein Paar symmetrischer
Elemente aus dem Metallblech geschnitten, und zwar an den jeweiligen
Positionen, die zu den dünnen
Abschnitten gehören.
Im Einzelnen werden zwei Stempel dazu verwendet, die entsprechenden
Elemente so aus dem Metallblech zu schneiden, dass sich die dünnen Abschnitte
an jeweils vorbestimmten Stellen auf den Elementen befinden. Damit die
Schnittpositionen vor dem Schneideschritt jeweils mit hoher Genauigkeit
mit den entsprechenden dünnen
Abschnitten des Metallblechs ausgerichtet sind, muss das Metallblech
zentriert werden, so dass die Mitte zwischen den Schnittpositionen,
d. h. zwischen den Stempeln, mit der Mitte des Metallblechs in Querrichtung
ausgerichtet ist.
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Bisher
war es üblich,
das Metallblech mit zwei Führungsgliedern
zu zentrieren, beispielsweise mit Führungsplatten oder Anschlagstiften
zu beiden Seiten des Zuführwegs,
auf dem das Metallblech zugeliefert wird, die die gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs berühren
und deren Position begrenzen. Die Führungsglieder haben zueinander
einen Abstand, der im Wesentlichen gleich der Breite des Metallblechs
ist.
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Verringert
man jedoch den Abstand zwischen den Führungsgliedern und den gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs, damit das Metallblech besonders genau zwischen
den Führungsgliedern
zentriert ist, so erfährt
das Metallblech beim Zuführen
einen erhöhten
Widerstand aufgrund der Berührung
zwischen dem Metallblech und den Führungsgliedern. Dies führt zu einem
Versagen der Metallblechzuführung
bei hohen Geschwindigkeiten.
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Bei
dem Metallblech, das dünne
Abschnitte an seinen gegenüberliegenden
Kan ten aufweist, kann sich die Breite eines dünnen Abschnitts möglicherweise
von der Breite des anderen dünnen
Abschnitts unterscheiden. Unterscheiden sich die Breiten der dünnen Abschnitte
voneinander, so befinden sich die dünnen Abschnitte auch dann nicht
an den gewünschten
Positionen der Körper,
wenn die Führungsglieder
die Mitte des Metallblechs in Querrichtung mit der Mitte zwischen
den Stempeln ausrichten. Damit können
die dünnen
Abschnitte der ausgeschnittenen Elemente gegeneinander unterschiedliche
Positionen aufweisen.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Schneiden von Elementen eines Riemens bereitzustellen, der in einem
kontinuierlich verstellbaren Getriebe verwendet wird.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum Schneiden von Elementen eines Riemens bereitgestellt,
der in einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe verwendet wird,
wobei jedes Element einen Körper
hat, der gegenüberliegende
Seitenkanten aufweist, die gemeinsam eine v-förmige Fläche liefern, die eine Riemenscheibe
des kontinuierlich verstellbaren Getriebes berührt, und einen Kopf, der mit einer
ersten Kante des Körpers
verbunden ist, und die Elemente symmetrisch aus einem Metallblech geschnitten
werden, das zwei dünne
Teile an seinen jeweiligen Randkanten aufweist, die jeweils über Ecken
mit dem restlichen Abschnitt des Metallblechs verbunden sind, und
das Verfahren die Schritte umfasst:
- das Zentrieren des Metallblechs
durch das Positionieren einer Mitte zwischen den Ecken als Mitte
des Metallblechs;
- das Schneiden der Elemente aus dem Metallblech, wobei die Elemente
jeweils über
Verbindungsstücke, die
in den jeweiligen dünnen
Teilen des Metallblechs ausgebildet sind, mit dem Metallblech verbunden bleiben,
und die Körper
jeweils zweite Kanten entfernt von der ersten Kante aufweisen, die
in den jeweiligen dünnen
Teilen des Metallblechs ausgebildet sind; und
- das Abtrennen der Elemente vom Metallblech durch das Zerschneiden
der Verbindungsstücke
entlang der zweiten Kanten der Körper.
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Beim
genannten Verfahren wird das Metallblech zuerst zentriert. Da das
Metallblech dadurch zentriert wird, dass man die Mitte zwischen
den Ecken als Mitte des Metallblechs anordnet, kann man das Metallblech
exakt zentrieren, ohne dass die Breite der dünnen Abschnitte darauf Einfluss
hat, d. h. die Abstände
von den Ecken zu den gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs.
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Anschließend schneidet
man die Elemente aus dem Metallblech; sie bleiben jedoch über die
Verbindungsstücke
mit dem Metallblech verbunden. Die Verbindungsstücke befinden sich an den zweiten Kanten,
d. h. den unteren Kanten der Körper.
Die v-förmige Fläche, die
die gegenüberliegenden
Kanten eines jeden Körpers
liefern, wird damit zuverlässig
mit einem ausreichenden Grad an Genauigkeit abgeschert.
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Anschließend werden
die Elemente dadurch von dem Metallblech abgetrennt, dass die Verbindungsstücke durchschnitten
werden. Da sich die Verbindungsstücke zwischen den gegenüberliegenden Kanten
der Körper
befinden, die die v-förmige
Fläche bilden,
müssen
zwischen den gegenüberliegenden Kanten
der Körper
nur die Verbindungsstücke
durchtrennt werden. Da die Randkanten der Elemente zu diesem Zeitpunkt
bereits exakt geschnitten sind, treten an den Köpfen keine Scherverformungen
auf, da die zu durchtrennenden Verbindungsstücke nicht mit den Köpfen verbunden
sind, so dass die Köpfe
wie gewünscht
eben bleiben. Werden die Elemente gestapelt, so bleiben die Köpfe zuverlässig miteinander in
Berührung,
und der Elementestapel neigt nicht dazu, sich aus der Umfangsrichtung
hin zu den Köpfen zu
krümmen.
Dadurch steigt die Genauigkeit, mit der die Elemente gestapelt werden.
Selbst wenn eine Scherverformung beim Durchtrennen der mit den Körpern verbundenen
Verbindungsstücke
auftritt, beeinflusst die Scherverformung die Genauigkeit, mit der
die Elemente gestapelt werden, nicht nachteilig, da die Körper in
radialer Richtung innerhalb der ringförmigen Gestalt angeordnet sind,
wenn die Elemente in die ringförmige
Gestalt gestapelt werden. Damit lassen sich die Elemente in Umfangsrichtung
gut stapeln.
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Der
Schritt des Schneidens der Elemente umfasst den Schritt des Schneidens
der Elemente aus dem Metallblech, und zwar so, dass sie in der Schneiderichtung
um eine Entfernung verschoben werden, die mindestens gleich der
Dicke des Metallblechs zwischen den Ecken ist, wobei die Verbindungsstücke geneigt
und mit den ausgeschnittenen Elementen verbunden sind, die im Wesentlichen
parallel zu dem Metallblech liegen.
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Da
die Elemente so aus dem Metallblech geschnitten werden, dass sie
in Schnittrichtung um eine Entfernung verschoben werden, die mindestens gleich
der Dicke des Metallblechs zwischen den Ecken ist, wird verhindert,
dass die Elemente wieder in die Löcher rutschen, die nach dem
Ausschneiden der Elemente komplementär zur Form der Elemente im
Metallblech bestimmt sind.
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Der
Schritt des Schneidens der Elemente umfasst den Schritt des Ausbildens
der Verbindungsstücke,
von denen jedes eine Breite hat, die dem Ein- bis Dreifachen der
Dicke des Metallblechs zwischen den Ecken entspricht.
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Die
aus dem Metallblech geschnittenen Elemente bleiben mit dem Metallblech
verbunden, und zwar über
die Verbindungsstücke,
die in den dünnen Abschnitten
ausgebildet sind, die dünner
sind als das Metallblech zwischen den Ecken. Wäre die Breite der Verbindungsstücke geringer
als die Dicke des Teils des Metallblechs zwischen den Ecken, so
würden
die Verbindungsstücke
durch das Gewicht der Elemente verbogen oder zerbrochen, und die
Elemente könnten
sich möglicherweise
vom Metallblech lösen, wenn
das Metallblech dem Abtrennschritt zugeführt wird. In diesen Fall könnte man
die Elemente durch das Zerschneiden der Verbindungsstücke nicht
exakt vom Metallblech abtrennen. Wären die Verbindungsstücke breiter
als das Dreifache der Dicke des Abschnitts des Metallblechs zwischen
den Ecken, so würden
die Verbindungsstücke
ihrer Durchtrennung einen erhöhten
Widerstand entgegensetzen und verhindern, dass die Elemente sanft
vom Metallblech getrennt werden, oder die Elemente würden möglicherweise
durch die Kräfte
verformt, die zum Durchtrennen der Verbindungsstücke ausgeübt werden.
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Gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung beträgt
wie beschrieben die Breite der Verbindungsstücke das Ein- bis Dreifache
der Dicke des Metallblechs zwischen den Ecken. Damit sind die Verbindungsstücke fest
genug zum Halten der Elemente und dennoch leicht zu durchtrennen.
Somit bleiben die Elemente über
die Verbindungsstücke fest
mit dem Metallblech verbunden, man kann sie jedoch durch sanftes
Zerschneiden der Verbindungsstücke
als sehr genau geformte Elemente abtrennen.
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Der
Schritt des Schneidens der Elemente umfasst die Schritte des Anordnens
des Metallblechs auf einer Schnittform, und
- das Bewegen
von zwei Schnittstempeln hin zur Schnittform, damit die Elemente
aus dem Metallblech geschnitten werden,
- wobei der Schritt des Zentrierens des Metallblechs die Schritte
umfasst
- das Drücken
des Metallblechs in waagrechter Richtung gegen ein Paar Gegenstempel,
die in der Schnittform für
eine mit den Schnittstempeln ausgerichtete Bewegung in die Schnittform
hinein bzw. aus ihr hinaus montiert sind, bevor die Elemente aus
dem Metallblech geschnitten werden, wobei die Gegenstempel jeweils
abgeschrägte
Füh rungsflächen aufweisen,
die so angeordnet sind, dass sie mit den jeweiligen Ecken des Metallblechs
ausgerichtet und nach unten zur Mitte des Metallblechs geneigt sind; und
- das Führen
der Ecken des Metallblechs jeweils entlang der abgeschrägten Führungsflächen, damit
das Metallblech zentriert wird.
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Die
Gegenstempel weisen die entsprechenden geneigten Führungsflächen zum
Zentrieren des Metallblechs auf, und zwar bevor die Elemente aus dem
Metallblech geschnitten werden. Damit lässt sich das Metallblech einfach
dadurch zentrieren, dass man das Metallblech waagrecht gegen die
Gegenstempel drückt.
Wird das Metallblech auf die Schnittform abgesenkt, so stoßen die
Ecken des Metallblechs gegen die geneigten Führungsflächen der Gegenstempel. Ist
zu diesem Zeitpunkt die Mitte zwischen den Ecken des Metallblechs
gegen die zentrierte Position nach links oder rechts versetzt, so stößt eine
der Ecken gegen die geneigte Führungsfläche, die
der Ecke gegenüberliegt.
Durch die fortgesetzte Abwärtsbewegung
des Metallblechs in waagrechter Lage gleitet die Ecke entlang der
geneigten Führungsfläche nach
unten, und das Metallblech bewegt sich in seiner waagrechten Lage
auf die zentrierte Position zu. Die andere Ecke stößt gegen
die geneigte Führungsfläche, die
der anderen Ecke gegenüberliegt,
wodurch die Ecken zwischen den geneigten Führungsflächen angeordnet werden. Da das
Metallblech in seiner waagrechten Lage gehalten wird und die Ecken
in den gleichen Positionen gegen die jeweiligen geneigten Führungsflächen gedrückt werden,
wird die Mitte zwischen den Ecken des Metallblechs in zentrierter
Position angeordnet, wodurch das Metallblech zentriert wird. Das
derart zentrierte Metallblech wird dann mit den Schnittstempeln
geschnitten, wobei seine Lage beibehalten wird. Deshalb können die
Elemente mit hoher Genauigkeit aus dem Metallblech geschnitten werden.
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Das
Metallblech auf den Gegenstempeln wird zentriert, bevor die Schnittstempel
das Metallblech durchtrennen. Es ist nicht erforderlich, das Metallblech
mit hoher Genauigkeit mit Führungsgliedern zu
zentrieren, die die gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs führen,
damit das Metallblech beim Zuführen
und Laden in eine Position zwischen den Schnittstempeln und den
Gegenstempeln geführt wird.
Da der Abstand zwischen den Führungsgliedern
und dem Metallblech ziemlich groß sein kann, werden jegliche
Berührungen
zwischen den Führungsgliedern
und dem Metallblech verringert, damit man das Metallblech mit hoher
Geschwindigkeit zuführen
und die Elemente mit hoher Effizienz herstellen kann.
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Eine
Einrichtung zum Schneiden von Elementen aus einem Metallblech gemäß der Erfindung weist
eine Anordnung auf, mit der das beschriebene Schnittverfahren ausführbar ist.
Im Einzelnen umfasst die Einrichtung
- eine Schnittform, auf
der das Metallblech angeordnet wird;
- einen Klotz, der das Metallblech gegen die Schnittform drückt;
- zwei Gegenstempel, die in der Schnittform für eine Bewegung in die Schnittform
hinein bzw. aus ihr hinaus montiert sind und an jeweiligen Schnitpositionen auf
dem Blech, die seitlich zueinander Abstand haben, gegen eine Unterseite
des Metallblechs drücken;
und
- zwei Schnittstempel, die das Metallblech an den jeweiligen Schnittpositionen
des Blechs auf die Gegenstempel herunterdrücken, damit die Elemente aus dem
Metallblech geschnitten werden,
- wobei die Schnittstempel jeweils die Verbindungsstücke formende
Stempel aufweisen, die Verbindungsstücke ausbilden, und zwar jeweils
in den dünnen Teilen
des Metallblechs, und die Körper
jeweils zweite Kanten entfernt von der ersten Kante aufweisen, die
in den jeweiligen dünnen
Teilen des Metallblechs ausgebildet sind, und
- die Schnittform Vertiefungen besitzt, die in ihr jeweils an
Positionen bestimmt sind, die mit den die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempeln ausgerichtet sind, und jeweils die Verbindungsstücke in sich
aufnehmen.
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Mit
der obigen Anordnung werden die Elemente durch die Schnittstempel
und die Gegenstempel, die zusammenarbeiten, aus dem Metallblech
geschnitten, das vom Klotz gegen die Schnittform gepresst wird.
Gleichzeitig erzeugen die die Verbindungsstücke ausbildenden Stempel die
Verbindungsstücke,
wodurch die Elemente ausgeschnitten werden können, jedoch über die
Verbindungsstücke mit
dem Metallblech verbunden bleiben. Die Verbindungsstücke werden
von den die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempeln an den zweiten Kanten, d. h. den unteren Kanten, der Körper ausgebildet,
die in den dünnen
Abschnitten des Metallblechs angeordnet sind. Die Verbindungsstücke können dadurch ausgebildet
werden, ohne dass die Genauigkeit der v-förmigen Flächen geringer wird, die von
den Schnittstempeln mit hoher Genauigkeit abgeschert werden müssen.
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Die
Schnittstempel sind so geformt, dass sie mit Gegenstempeln zusammenarbeiten,
damit die Elemente im Wesentlichen parallel zum Metallblech aus
dem Blech geschnitten werden, und damit sie in der Schnittrichtung
um eine Entfernung verschoben werden, die mindestens gleich der
Dicke des Metallblechs zwischen den Ecken ist. Dabei sind die die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempel und die Vertiefungen so ge formt, dass die Verbindungsstücke gegen
die ausgeschnitenen Elemente geneigt und in entgegengesetzten Richtungen
mit den Elementen verbunden sind.
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Die
Elemente werden durch die Zusammenarbeit der Schnittstempel und
der Gegenstempel im Wesentlichen parallel zum Metallblech aus dem Blech
geschnitten, damit sie in der Schnittrichtung um eine Entfernung
verschoben werden, die mindestens gleich der Dicke des Metallblechs
zwischen den Ecken ist. Dadurch werden die Elemente daran gehindert,
wieder in die Löcher
zu rutschen, die nach dem Ausschneiden der Elemente komplementär zur Form
der Elemente im Metallblech bestimmt sind. Die von den die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempeln geformten Verbindungsstücke
sind gegen die Schnittrichtung geneigt, und zwar entlang der Neigung
der die Verbindungsstücke
ausbildenden Stempel und der Neigung der Vertiefungen in der Schnittform.
Folglich sind die ausgeschnittenen Elemente genauso dick wie der
Abschnitt des Metallblechs zwischen den Ecken, Und sie sind hochgradig
steif.
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Die
die Verbindungsstücke
ausbildenden Stempel sind so gestaltet, dass sie die Verbindungsstücke ausbilden,
die jeweils eine Breite haben, die dem Ein- bis Dreifachen der Dicke
des Metallblechs zwischen den Ecken entspricht. Beim Ausbilden der Verbindungsstücke durch
die die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempel kann man daher leicht erreichen, dass die Verbindungsstücke eine
Breite haben, die dem Ein- bis Dreifachen der Dicke des Metallblechs
zwischen den Ecken entspricht.
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Die
Gegenstempel besitzen jeweils geneigte Führungsflächen, die so angeordnet sind,
dass sie mit den entsprechenden Ecken des Metallblechs ausgerichtet
und hin zur Mitte des Metallblechs nach unten geneigt sind, damit
sie die Ecken des Metallblechs jeweils entlang der geneigten Führungsflächen führen und
das Metallblech zentrieren, wenn der Klotz das Metallblech waagrecht
gegen die Schnittform drückt,
bevor die Schnittstempel die Elemente aus dem Metallblech schneiden.
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Der
Klotz senkt das Metallblech in seiner waagrechten Lage auf die Schnittform
ab, und die Ecken des Metallblechs werden auf den geneigten Führungsflächen der
Gegenstempel geführt.
Damit lässt
sich das Metallblech mit einer äußerst simplen Anordnung
zuverlässig
zentrieren.
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Die
Erfindung wird nunmehr zur besseren Darstellung und um zu zeigen,
wie sie ausgeführt werden
kann, beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen be schrieben.
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Es
zeigt:
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1 eine Draufsicht einer
Schneidevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine Querschnittsdarstellung
eines Metallblechs in Querrichtung;
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3(a) eine Teil-Querschnittsdarstellung eines
Stadiums eines Zentrierschritts, den die Schneidevorrichtung ausführt;
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3(b) eine Teil-Querschnittsdarstellung eines
Stadiums des Zentrierschritts, das dem Stadium in 3(a) folgt;
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3(c) eine Teil-Querschnittsdarstellung eines
Stadiums des Zentrierschritts, das dem Stadium in 3(b) folgt;
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4 einen vergrößerten Teilaufriss
eines Abschnitts der Schneidevorrichtung;
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5(a) eine Teil-Querschnittsdarstellung eines
Stadiums eines Schneideschritts, den die Schneidevorrichtung ausführt;
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5(b) eine Teil-Querschnittsdarstellung eines
Stadiums des Schneideschritts, das dem Stadium in 5(a) folgt;
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6 eine Teil-Querschnittsdarstellung
des Metallblechs, aus dem ein Element gestanzt ist;
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7 eine Teil-Querschnittsdarstellung,
die einen Trennschritt erläutert,
den die Schneidevorrichtung ausführt;
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8 eine Teil-Querschnittsdarstellung,
die die Weise erläutert,
in der die Schneidevorrichtung auf ein anderes Metallblech einwirkt;
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9 eine Ansicht eines Teils
eines Riemens, der in einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe
eingesetzt wird; und
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10 eine Ansicht, die die
Form eines Elements zeigt.
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1 zeigt eine Schneidevorrichtung 1 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung beim Schneiden von Elementen 2 aus einem
streifenförmigen
Metallblech 3.
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9 zeigt zahlreiche Elemente 2,
die in ringförmiger
Gestalt zu einem Riemen 4 gestapelt sind, der in kontinuierlich
verstellbaren Getrieben Verwendung findet.
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Jedes
der Elemente 2, siehe 10,
umfasst einen Körper 5 und
einen Kopf 7, die an einer oberen Kante des Körpers 5 durch
einen Hals 6 verbunden sind. Der Körper 5 weist gegenüberliegende Seitenkanten
auf, die gemeinsam eine v-förmige
Fläche 9 bereitstellen,
die eine Riemenscheibe 8 eines kontinuierlich verstellbaren
Getriebes be rührt,
die in 10 gestrichelt
eingetragen ist. Ist der Riemen 4 vervollständigt, so
sind die Köpfe 7 in
radialer Richtung außerhalb
der ringförmigen
Gestalt angeordnet, und die Körper 5 sind
in radialer Richtung innerhalb der ringförmigen Gestalt untergebracht.
Zwischen dem Kopf 7 und dem Körper 5, die an gegenüberliegenden
Seiten des Halses 6 angeordnet sind, sind zwei Vertiefungen 11 bestimmt,
in denen endlose Ringe 10 montiert sind. Die Elemente 2,
siehe 9, werden durch
die Endlosringe 10, die in den jeweiligen Vertiefungen 11 sitzen,
zu der ringförmigen
Gestalt verbunden. Jeder Endlosring 10 umfasst einen Stapel
aus Metallblechringen. Der Körper 5 eines
jeden Elements 2 weist an einer seiner Seiten eine schräge Fläche 12 auf
einer im Wesentlichen unteren Hälfte
auf, die es erlaubt, dass sich die gestapelten Elemente 2 in
der Umfangsrichtung des Riemens 4 sanft krümmen.
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Die
Schneidevorrichtung 1 wird im Weiteren ausführlicher
beschrieben. Die Schneidevorrichtung 1, siehe 1, weist einen Zuführweg 13 auf,
auf dem das streifenförmige
Metallblech 3 zugeführt wird,
sowie eine erste Verarbeitungsstation 14 und eine zweite
Verarbeitungsstation 15, die auf dem Zuführweg 13 gegeneinander
Abstand haben.
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In
der ersten Verarbeitungsstation 14 und der zweiten Verarbeitungsstation 15 werden
zwei Elemente 2 gleichzeitig aus dem Metallblech 3 geschnitten.
Die Schneidevorrichtung 1 weist auch eine Anzahl Führungsglieder 16 auf,
die an gegenüberliegenden
Seiten des Zuführwegs 13 angeordnet
sind und das Metallblech 3 führen, damit es sich entlang des
Zuführwegs 13 bewegt.
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Vor
der Beschreibung der ersten Verarbeitungsstation 14 und
der zweiten Verarbeitungsstation 15 wird im Folgenden zuerst
das Metallblech 3 beschrieben. Wie in 1 dargestellt werden an der ersten Verarbeitungsstation 14 und
der zweiten Verarbeitungsstation 15 zwei Elemente 2 aus
dem Metallblech 3 geschnitten. Das Metallblech 3,
siehe 2, besitzt an
seinen beiden Randkanten, die in Querrichtung des Metallblechs 3 zueinander
Abstand haben, zwei dünne
Abschnitte 19, 20. Die dünnen Abschnitte 19, 20 sind
jeweils über
Ecken 17, 18 mit dem Rest des Metallblechs 3 verbunden.
Die dünnen Abschnitte 19, 20 verjüngen sich
hin zu den jeweils gegenüberliegenden
Kanten des Metallblechs 3. Gegenüberliegende Seitenabschnitte
des Metallblechs 3, die einen Teil der dünnen Abschnitte 19, 20 enthalten,
dienen als elementbildende Bereiche 21, 22, aus denen
die Elemente 2 geschnitten werden. Beim Pressen zum Zeitpunkt,
zu dem die Elemente 2 geschnitten werden, weisen die dünnen Abschnitte 19, 20 geneigte
Flächen 12 auf.
Da das Metallblech 3 die dünnen Abschnitte 19, 20 bereits
vor dem Schneiden der Elemente 2 aufweist, kann der Umfang,
in dem die dünnen
Abschnitte 19, 20 gepresst werden, damit die geneigten
Flächen 12 entstehen,
gering sein. Damit kann man die Elemente 2 mit erhöhter Genauigkeit
formen.
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Die
erste Verarbeitungsstation 14 und die zweite Verarbeitungsstation 15 sind
in den Einzelheiten identisch aufgebaut. Die erste Verarbeitungsstation 14 und
die zweite Verarbeitungsstation 15, siehe 3a, weisen eine Schnittform 23 und
ein Paar Gegenstempel 24, 25 auf, die sich in
die Schnittform 23 hinein bzw. aus ihr hinaus bewegen können. Die
Gegenstempel 24, 25 werden normalerweise durch
eine nicht dargestellte Vorbelastungsvorrichtung so vorbelastet,
dass sie sich nach oben aus der Schnittform 23 hinaus bewegen.
Die erste Verarbeitungsstation 14 und die zweite Verarbeitungsstation 15 weisen auch
einen Klotz 26 auf, der über dem Zuführweg 13 angeordnet
ist und sich nach unten hin zur Schnittform 23 bewegen
kann, damit das Metallblech 3 gegen die Schnittform 23 gedrückt wird,
sowie ein Paar Schnittstempel 27, 28, die vertikal
mit den jeweiligen Gegenstempeln 24, 25 ausgerichtet
sind, damit die Elemente 2 aus dem Metallblech 3 geschnitten
werden. Die Element-Schnittstempel 27, 28 der
ersten Verarbeitungsstation 14 und der zweiten Verarbeitungsstation 15 sind
durch eine nicht dargestellte Hebe- und Senkvorrichtung im Einklang
miteinander in senkrechter Richtung beweglich. Der Klotz 26 ist
gekoppelt mit den Element-Schnittstempeln 27, 28 in senkrechter
Richtung beweglich.
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Zu
beiden Seiten der Element-Schnittstempel 27, 28,
siehe 5(a), sind Verbindungsstücke ausbildende
Stempel 30, 31 angeordnet, die die Verbindungsstücke 29 erzeugen.
Die Schnittform 23 weist zwei Vertiefungen 32 auf
(nicht dargestellt), die in ihr vertikal ausgerichtet mit den jeweiligen
die Verbindungsstücke
ausbildenden Stempeln 30, 31 bestimmt sind.
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Jedes
Führungsglied 16,
siehe 3(a), ist durch
eine nicht dargestellte Vorbelastungsvorrichtung so vorbelastet,
dass es sich nach oben bewegt. Es kann beim Absenken des Klotzes 26 durch
einen Führungsglieddrücker 33 auf
dem Klotz 26 abgesenkt werden. Die Führungsglieder 16 können das Metallblech 3 auch
dann führen,
wenn der Abstand zwischen den Führungsgliedern 16 und
dem Metallblech 3 relativ groß ist. Damit kann das Metallblech 3 auf
dem Zuführweg 13 mit
hoher Geschwindigkeit und mit verringertem Kontakt zu den Führungsgliedern 16 zugeführt werden.
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Um
in der Schneidevorrichtung 1 zwei Elemente 2 gleichzeitig
aus dem Metallblech 3 zu stanzen, während die dünnen Abschnitte 19, 20 mit
den Positionen ausgerichtet bleiben, an denen die geneigten Flächen 12 der
Körper 5 erzeugt
werden, ist es erforderlich, das Metallblech 3 mit hoher
Genauigkeit zu zentrieren. Zum Erfüllen dieser Anforderung wird
ein Bereich zwischen den Ecken 17, 18 als Zentrierreferenz
b verwendet, siehe 2.
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Die
Gegenstempel 24, 25, siehe 3(a), weisen jeweils geneigte Führungsflächen 34, 35 auf, die
das Metallblech 3 zentrieren, bevor die Gegenstempel 24, 25 die
Elemente 2 aus dem Metallblech 3 schneiden. Die
geneigten Führungsflächen 34, 35 sind
symmetrisch auf den entsprechenden Gegenstempeln 24, 25 angeordnet.
Die geneigten Führungsflächen 34, 35,
siehe 4, dienen auch
zum Andrücken
der jeweiligen dünnen
Abschnitte 19, 20 an das Profil der geneigten
Flächen 12 der
Körper 5; dies
ist durch die gestrichelte Linie dargestellt. In 4 ist nur die erste Verarbeitungsstation 14 in
vergrößertem Maßstab dargestellt.
Die zweite Verarbeitungsstation 15 weist Einzelheiten der
Anordnung auf, die identisch mit denen der ersten Verarbeitungsstation 14 und
symmetrisch dazu sind. Die entsprechenden Teile der zweiten Verarbeitungsstation 15 sind
in 4 mit Bezugszeichen
in Klammern bezeichnet. Die geneigte Führungsfläche 34 (35)
weist einen Neigungswinkel c auf, der kleiner ist als ein Neigungswinkel
d der Ecke 17 (18) des Metallblechs 3.
Daher kommt beim Absenken des Metallblechs 3 durch den
Klotz 26 hin zur Schnittform 23 die Ecke 17 (18)
des Metallblechs 3 zuerst mit der geneigten Führungsfläche 34 (35)
in Kontakt.
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Im
Folgenden wird ein Schneidevorgang beschrieben, den die Schneidevorrichtung 1 ausführt. In
dieser Ausführungsform
werden nach dem Zentrieren des Metallblechs 3 die Elemente 2 aus
dem Metallblech 3 geschnitten. Dabei bleiben die Elemente 2 über Verbindungsstücke 29 an
den unteren Kanten der Körper 5 mit
dem Metallblech 3 verbunden. Anschließend trennt eine in 7 dargestellte Abtrennvorrichtung 36,
die die Elemente 2 entlang der Grenze zwischen den Verbindungsstücken 29 und den
Elementen 2 durchschneidet, die Elemente 2 von dem
Metallblech 3 ab.
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Im
Weiteren wird zuerst das Zentrieren des Metallblechs 3 beschrieben.
Das auf dem Zuführweg 13 zugeführte Metallblech 3,
siehe 3(a), wird durch
den Klotz 26 hin zur Schnittform 23 abgesenkt, Bevor
das Metallblech 3 auf der Schnittform 23 gehalten
wird, stoßen
die Ecken 17, 18 gegen die geneigten Führungsflächen 34, 35 der
Gegenstempel 24, 25. Ist beispielsweise die Mitte
b des Metallblechs 3 nicht mit einem vorbe stimmten Zentrum
e ausgerichtet, siehe 3(b),
so stößt die Ecke 18 gegen die
geneigte Führungsfläche 35,
die der Ecke 18 gegenüberliegt.
Da das Metallblech 3 durch den Klotz 26 weiter
abgesenkt wird, während
es waagrecht liegt, gleitet die Ecke 18 über die
geneigte Führungsfläche 35,
d. h., das Metallblech 3 bewegt sich waagrecht. Stößt die andere
Ecke 17 gegen die geneigte Führungsfläche 34, die der Ecke 17 gegenüberliegt, siehe 3(c), so wird die Gleitbewegung
der Ecke 18 begrenzt, und die Ecken 17, 18 sind
zwischen den geneigten Führungsflächen 34, 35 angeordnet.
Die Mitte b des Metallblechs 3 wird dadurch mit dem vorbestimmten
Zentrum e ausgerichtet und zentriert somit das Metallblech 3 auf
den Gegenstempeln 24, 25. Eine fortgesetzte Abwärtsbewegung
des Klotzes 26 drückt
das derart zentrierte Metallblech 3 sicher gegen die Schnittform 23,
wobei das Blech in seiner Lage verbleibt.
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Im
Folgenden wird das Schneiden der Elemente 2 anhand von 5(a) und 5(b) beschrieben. In 5(a) und 5(b) ist
nur die erste Verarbeitungsstation 14 in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Da die Einzelheiten der Anordnung der zweiten Verarbeitungsstation 15 identisch
zur ersten Verarbeitungsstation 14 und symmetrisch dazu
sind, wird die zweite Verarbeitungsstation 15 nicht dargestellt.
Der Element-Schnittstempel 27 schneidet beim Absenken das
Element 2 aus dem Metallblech 3, während der
Gegenstempel 24 an der Unterseite des Metallblechs 3 das
Metallblech 3 festhält,
siehe 5(a). Gleichzeitig
bildet der die Verbindungsstücke
ausbildende Stempel 30, der mit dem Schnittstempel 27 abgesenkt
wird, zusammen mit der Vertiefung 32 in der Schnittform 23,
die dem die Verbindungsstücke ausbildenden
Stempel 30 entspricht, das Verbindungsstück 29 aus.
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Zu
diesem Zeitpunkt, siehe 1,
wird das Verbindungsstück 29,
das nicht durchtrennt wird, an einer im Wesentlichen mittigen Position
des Körpers 5 des
Elements 2 ausgebildet. Die Randkanten des Elements 2,
die nicht zum Verbindungsstück 29 gehören, werden
mit hoher Genauigkeit abgeschert. Das Element 2 bleibt
mit dem Metallblech 3 verbunden und wird weiter in einer
waagrechten Lage gehalten, siehe 6;
es wird jedoch um eine Entfernung nach unten verschoben, die mindestens
gleich der Dicke des Metallblechs 3 am Kopf 7 ist.
Der die Verbindungsstücke
ausbildende Stempel 30 und die Vertiefung 32 erzeugen
das Verbindungsstück 29,
siehe 5(a), mit einer
schrägen
Form, die hin zum Element 2 geneigt ist, wobei die Dicke
des Metallblechs 3 im Verbindungsstück 29 im Wesentlichen
unverändert
bleibt. Das Verbindungsstück 29,
siehe 1, weist eins
Breite f auf, die das Ein- bis Dreifache der Dicke g des Metallblechs 3 beträgt.
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Anschließend, siehe 5(b), werden der Element-Schnittstempel 27,
der die Verbindungsstücke
ausbildende Stempel 30, der Gegenstempel 24 und
der Klotz 26 angehoben. Das Metallblech 3 mit dem
Element 2, das mit dem Blech über das Verbindungsstück 29 verbundenen
ist, wird entnommen und der Schneidevorrichtung 36 zugeführt, die
in 7 dargestellt ist. 7 zeigt lediglich das Abtrennen
eines der beiden Elemente 2, die auf der linken und auf
der rechten Seite des Metallblechs 3 erzeugt werden. Das
Abtrennen des anderen Elements 2 erfolgt in gleicher Weise
und wird daher nicht erläutert.
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Die
Schneidevorrichtung 36, siehe 7, besitzt eine Abtrennform 37,
auf der das Metallblech 3 angeordnet wird, und einen Abtrennstempel 38,
der auf der Abtrennform 37 das Verbindungsstück 29 vom
Metallblech 3 abschneidet. Die Schneidevorrichtung 36 weist
auch einen Abführweg 39 auf,
der unter dem Abtrennstempel 38 bestimmt ist und dem Abführen des
Elements 2 dient, das vom Metallblech 3 abgeschnitten
ist, sowie einen Abstandshohlraum 40, der in der Abtrennform 37 bestimmt
ist und das Verbindungsstück 29 in
sich aufnimmt, und einen Klotz 41, der über der Abtrennform 37 angeordnet
ist und das Metallblech 3 gegen die Abtrennform 37 drückt.
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Zum
Abtrennen des Elements 2 vom Metallblech 3 mit
der Schneidevorrichtung 36 drückt der Klotz 41 das
Metallblech 3, das zugeführt und auf der Abtrennform 37 angeordnet
worden ist, fest gegen die Abtrennform 37. Anschließend wird
der Abtrennstempel 38 abgesenkt und schneidet das Element 2 entlang
einer Begrenzung h zwischen dem Verbindungsstück 29 und dem Element 2 ab.
Dadurch wird das Element 2 vom Metallblech 3 abgetrennt
und fällt den
Abführweg 39 hinunter.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist das Zentrieren und Schneiden der Elemente 2 mit Hilfe des
Metallblechs 3 mit der in 2 dargestellten Form
erfolgt. Das Zentrieren und Schneiden der Elemente 2 kann
jedoch in ähnlicher
Weise mit der Schneidevorrichtung 1 erfolgen, wenn man
ein Metallblech 42 mit der in 8 dargestellten Form verwendet. Das in 8 dargestellte Metallblech 42 weist
dünne Abschnitte 43, 44 auf,
die sich nicht verjüngen,
sondern an den jeweiligen Ecken 45, 46 eine Stufe
bilden. Das Metallblech 42 lässt sich ebenfalls gut zentrieren,
da die Ecken 45, 46 gegen die entsprechenden geneigten
Führungsflächen 34, 35 stoßen und
zur Mitte gleiten, wenn der Klotz 26 das Metallblech 42 in
waagrechter Lage absenkt.
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Eine
gewisse bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung ist hier dargestellt und ausführlich beschrieben. Man kann
daran verschiedene Änderungen
und Abwandlungen vornehmen, ohne den Bereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.