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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Treibriemen gemäß Beschreibung
in dem Vorspruch zu dem untenstehenden Anspruch 1.
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Treibriemen
dieser Art sind allgemein bekannt. Ein Beispiel wird durch die am
30.Oktober 1986 eingereichte japanische Patentanmeldung ausgebildet.
In diesem Beispiel umfasst der an sich bekannte Treibriemen Querelemente,
die in dem genannten Dokument auch als Querelemente bezeichnet werden,
die eine Hauptfläche,
ausgelegt für
Kontakt, aufweisen, die minimal dicker werdende Abschnitte umfasst.
Die dicker werdenden Abschnitte fördern die richtige Lagerung
der Querelemente gegeneinander und verbessern ihre Produktion. In
dem Fall von Querelementen mit relativ geringer Abweichung in der
Dicke in Bezug auf die vorgesehene Dicke des Querelements, das heißt der Abmessung des
Querelements in einer Richtung senkrecht zu seiner Hauptfläche in der
Umfangsrichtung des Treibriemens, kann die Situation eintreten,
dass der Treibriemen, gesehen über
eine Vielzahl von Querelementen dieser Art, von einer beabsichtigten
im Wesentlichen geraden Linie abweicht. Für den Laien verständlich ausgedrückt, neigt
der Treibriemen bei Verwendung in einer Menge von Antriebsrädern eines
Getriebes dazu, an dem Übergang
von einem ersten Antriebsrad zu dem zweiten Antriebsrad eine Bahn
anzunehmen, die zu einem unerwünschten Maß oder in
einer unerwünschten
Richtung gekrümmt
ist. Eine Abweichung dieser Art ist ungünstig, da der Treibriemen durch
die Antriebsräder
in eine gerade Bahn gezwungen wird, was innere Materialspannungen
verursacht und daher eine nachteilige Wirkung auf die Lebensdauer
des Reimens haben kann. Die oben umrissene Erscheinung wird in diesem
Zusammenhang auch als Geradeausstabilität bezeichnet.
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Die
Gefahr von Abweichungen in der Dicke des Querelements wird bereits
während
der Produktion durch zahlreiche Maßnahmen eingeschränkt, und
diese Eigenschaft wird auch streng überwacht. Unter anderem um
die Anzahl von Kontaktbereichen zwischen zwei Querelementen, welche
die Dicke bestimmen, zu begrenzen oder um die Überprüfung auf Abweichungen der Dicke
zu vereinfachen, wird eine begrenzte Anzahl von dicker werdenden
Abschnitten in wenigstens einer Hauptfläche ausgebildet, wie zum Beispiel
in dem oben genannten japanischen Patentdokument. In diesem Beispiel
sind die dicker werdenden Abschnitte oder Kontaktbereiche in dem Kopfteil
des Querelements angeordnet, das heißt in dem Teil des Querelements,
das radial hinter die Riemenkord-Baugruppen vorsteht, in dem Bahnteil
des Querelements, das heißt
in dem Teil, der zwischen den beiden Riemenkord-Baugruppen angeordnet
ist, und in dem Fußteil
des Querelements, das heißt
in dem Teil des Querelements, der radial innerhalb der Riemenkord-Baugruppen angeordnet
ist. Insgesamt gibt es in diesem Beispiel fünf Kontaktbereiche. Zusätzlich zu
dem Umstand, dass die Anzahl der Kontaktbereiche, deren Dicke überprüft werden
muss, nach wie vor recht groß ist,
ist diese Anordnung auch technisch gesehen nicht optimal, da Kontakt
zwischen zwei Objekten grundsätzlich
bereits durch drei Lagerpunkte definiert wird. Ein Beispiel eines
Querelements und eines Treibriemens, die auf der Grundlage des letztgenannten
Aspekts verbessert worden sind, wird in der relativ jungen europäischen Patentanmeldung
EP 1061285 gegeben. Ein
weiteres Beispiel davon ist aus der europäischen Patentveröffentlichung
EP 0278545 bekannt. Wenngleich
die Maßnahmen
aus diesen bekannten Beispielen genutzt werden können, um die Geradeausstabilität auf eine relativ
einfache Weise zu verbessern, sind weiterführende Verbesserungen der Querelemente
oder Änderungen
an den Querelementen wünschenswert, unter
anderem im Hinblick auf die optimale Funktionsweise des Treibriemens
und die vorteilhafte Herstellung der darin verwendeten Querelemente.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Verbesserung dieser Art erzielt, indem die Maßnahmen
aus dem charakterisierenden Teil von Anspruch 1 angewendet werden.
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Unter
Verwendung einer Ausführung,
die den vorgeschriebenen Kontakt zwischen angrenzenden Querelementen
aufweist, das heißt
eine Dreipunktlagerung mit zwei dicker werdenden Abschnitten oder
Kontaktbereichen, das heißt
Kontaktinseln, die in relativ erhöhten Positionen angeordnet
sind, in dem Fußteil
des Querelements, und wobei sich der dritte Kontaktbereich in dem
Kopfteil des Querelements befindet, wird sichergestellt, dass die
Geradeausstabilität
des Querelements und daher des Treibriemens in Betrieb von dem Augenblick
an, an dem der Treibriemen zwischen den Antriebsrädern eines Getriebes
eingespannt wird, vorhanden ist, das heißt der Kontakt mit den Antriebsrädern, der
die Querelemente vorteilhaft steuert, erfolgt in der Nähe von zwei der
drei Kontaktbereiche an den Querelementen. Diese Maßnahme verhindert
das Auftreten relative großer
interner Spannungen oder Beanspruchungen in den Querelementen infolge
der Kopplung von Kräften
zwischen den Kräften
zwischen den Querelementen an dem Ort der Kontaktbereiche, und die Kräfte, die
aus dem Spannen und Antreiben durch die Antriebsräder verursacht
werden, werden im Vergleich zu der bekannten Ausführung des Antriebsrades
vorteilhaft reduziert. Dies führt
unter anderem dazu, dass die Kräfte,
die erzeugt worden sind, um die Geradeausstabilität anzuwenden,
erzeugt werden und somit auch die Innenspannungen in dem Querelement.
Um die erfindungsgemäße Ausführung weiter
zu verbessern, müssen
die beiden Kontaktbereiche in dem Fußteil jeweils angrenzend an
eine axiale Kontaktfläche
des Querelements angeordnet werden, so dass die Kräftekopplung
minimal ist. Darüber hinaus
wird die Beanspruchung, die während
des Übergangs
zwischen den Antriebsrädern
auf den relativ weichen Kopfteil des Querelements wirkt, ebenfalls
reduziert, und zwar aufgrund der Tatsache, dass nur einer der drei
Kontaktbereiche dort belegen ist, und darüber hinaus ist dieser Kontaktbereich
zentral und in der Nähe
des Nackenteils gelegen und nicht an den Enden der Kopfteile, die
sich axial frei erstrecken, das heißt hinter das Bahnteil, die
auch als die Ansätze
des Querelements bekannt sind und die relativ leicht in Bezug auf
andere Teile des Querelements verbogen werden oder abbrechen können. Die Maßnahme gemäß der Erfindung
ermöglicht
die Implementierung verschiedener weiterer struktureller Verbesserungen
an der Ausführung
des Querelements, und diese werden daher als besondere Ausführungsbeispiele
als Bestandteil in die vorliegende Erfindung eingearbeitet.
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Die
Ausführung
gemäß der Erfindung
ist ebenfalls günstig,
da sie unter Verwendung einer einzigartigen und neuartigen Methode
von Stanzen ausgeführt
werden kann, die relativ einfach ist und besondere Vorteile aufweist.
Gemäß diesem
neuen Verfahren werden die Kontaktbereiche hergestellt, indem das
Querelement an den anderen Orten mittels herkömmlicher Materialverschiebung
oder durch besondere Nutzung der bekannten Kontraktionswirkung verdünnt wird.
In einem Beispiel des vorgeschlagenen Verfahrens des Stanzens muss
das Stanzwerkzeug von relativ einfacher Ausführung sein, das heißt wenigstens
mit einer ansonsten planaren Arbeitsfläche mit einem zentral angeordneten, erhöhten Arbeitsflächenteil,
der darin eingearbeitet und damit verbunden ist.
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Besondere
Maßnahmen,
die in Kombination mit der vorliegenden Erfindung eingearbeitet
werden können,
umfassen eine mögliche
Reduzierung des Gewichts des Querelements aufgrund des Bahnteils des
Querelements, das heißt
des Teils zwischen den axialen Ausschnitten für die Riemenkord-Baugruppen, die relativ
verdünnt
sind, oder durch die Ansätze,
die – wenigstens
in der vertikalen Richtung des Querelements gesehen, das heißt in der
Richtung von dem Fußteil
zu dem Kopfteil gesehen – kleiner
in der Ausführung
sind. All dies ist nun aufgrund der stark reduzierten Empfindlichkeit
der Bahn und der Ansätze
gegenüber
Spannungen oder Beanspruchungen in der neuartigen Ausführung möglich. Darüber hinaus
tragen die relativ verdünnten
Abschnitte dazu bei, die Dreipunktlagerung zu bestimmen, wohingegen
die relative Verdünnung
der Ansätze
auch zu einer reduzierten Anfälligkeit
gegenüber
dem Entstehen von Ausschuss während
der Produktion der Querelemente beiträgt.
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Insbesondere
bedeutet dies im Hinblick auf den letztgenannten Effekt eine Reduzierung
des nachteiligen Effekts, den ein Ende eines Ansatzes haben kann,
wenn der Kopfteil eines Querelements bereits etwas verdreht in Bezug
auf den Bahnteil oder den Fußteil
ist, wenn Kontakt zwischen zwei Querelementen vorliegt. Ein Torsionseffekt
dieser Art kann in geringem Maß als
Ergebnis der Notwendigkeit des Erwärmens und Kühlens des Querelements während der
Produktion eintreten. Da die Ansätze
in der neuartigen Ausführung
im Wesentlichen keine tragende Funktion in der Umfangsrichtung des
Treibriemens haben, führt
dies zu einer relativ beachtlichen Auslegungsfreiheit für die Querelemente,
was bei der hier vorliegenden Erfindung gemäß den in den Unteransprüchen vorgestellten
Maßnahmen
ausgenutzt wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf
eine Zeichnung ausführlicher
beschrieben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgeschnittenen Getriebes,
in dem der erfindungsgemäße Treibriemen
verwendet wird.
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2 zeigt
einen Querschnitt in der Umfangsrichtung durch den Treibriemen unter
Einbeziehung einer Vorderansicht des erfindungsgemäßen Querelements,
die die Konturen einer Hauptfläche desselben
darstellt. Die Figur zeigt auch eine Seitenansicht des Querelements.
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3 zeigt
schematisch eine bekannte Stanzvorrichtung, die bei der Herstellung
von Querelementen eingesetzt wird.
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4 zeigt
einen bekannten Auswerfer einer Stanzmaschine, die auch eingesetzt
werden kann, um das erfindungsgemäße Querelement zu formen.
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5 beschreibt
schematisch ein Stanzverfahren zum Herstellen von erfindungsgemäßen Querelementen,
deren Kontraktionswirkung in der Erfindung verwendet wird.
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Die 7 und 8 zeigen
die Vorderansicht entsprechend 2 eines
zweiten und eines dritten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Querelements.
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8 veranschaulicht
den Torsionseffekt für ein
Querelement ohne und mit verdünnten
Ansätzen.
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9 zeigt
die Vorderansicht gemäß 2 eines
vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Querelements.
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In
allen Figuren werden entsprechende strukturelle Querelemente mit
den gleichen Verweisziffern bezeichnet.
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1 zeigt
zentrale Teile eines kontinuierlich veränderbaren Getriebes, zum Beispiel
zum Antreiben von Personenkraftwagen. Das Getriebe an sich ist bekannt
und umfasst wenigstens ein erstes und ein zweites Paar von Scheiben,
das heißt
Antriebsrädern, 1, 2 und
einen Treibriemen 3, der zwischen den Scheiben der Antriebsräder 1 und 2 angeordnet
ist. Die Scheiben eines Antriebsrades 1, 2 sind
konisch auslaufend ausgebildet, wobei wenigstens eine Scheibe so
angeordnet ist, dass sie in der axialen Richtung entlang einer Achse
des entsprechenden Antriebsrades 1, 2 verschoben
werden kann. Zu diesem Zweck sind im Allgemeinen elektronisch steuerbare
und hydraulisch wirkende Verschiebungsvorrichtungen in dem Getriebe
beinhaltet, jedoch werden diese Vorrichtungen in der Figur nicht
gezeigt. Die Aktivierung dieser Verschiebungsvorrichtung bewirkt
eine axiale Verschiebung der jeweiligen Scheibe und daher eine radiale
Einstellung der Position des Treibriemens 3 zwischen den
Scheiben der Antriebsräder 1 und 2.
Die Antriebskraft eines Antriebsrades 1, 2 wird
mittels Reibung in den konischen Kontaktflächen zwischen den Scheiben
und dem Treibriemen 3 übertragen.
In diesem Beispiel sind sowohl der Treibriemen 3 als auch
die Antriebsräder 1, 2 aus
Metall gefertigt.
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2 zeigt
einen Querschnitt in der Umfangsrichtung durch den in 1 gezeigten
Treibriemen, einschließlich
einer Vorderansicht des Querelements 16 in einem ersten
Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung.
Der Treibriemen 3 umfasst weiterhin zwei durchgehende Träger 4,
die jeweils eine Menge von ineinandergeschachtelten flachen Metallringen
umfassen und die die Querelemente 16 tragen und die dadurch
in der Lage sind, eine radiale Komponente der Kräfte aufzunehmen, die zwischen
dem Treibriemen 3 und einem Antriebsrad 1, 2 vorliegen. Die
Querelemente 16 werden so in den Treibriemen 3 eingearbeitet,
dass sie sich in ihrer Umfangsrichtung in Bezug auf die Träger 4 frei
bewegen können. Die
in dieser Figur gezeigte Ansicht stellt einen Querschnitt durch
die Träger 4 dar,
die in der beabsichtigten Position und Ausrichtung zueinander aufgenommen
sind. Der rechte Teil der 2 zeigt
eine Seitenansicht des Querelements 16, gesehen in der
Breitenrichtung oder der axialen Richtung des Treibriemens.
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2 zeigt
weiterhin zwei axial ausgerichtete Seitenflächen 5 in einem unteren
Teil oder Fußteil des
Querelements 16 für
Kontakt mit den Antriebsrädern 1 und 2;
einen vorspringenden Vorsprung 6 ineinem oberen Teil oder
Kopfteil des Querelements 16; einen mittleren Teil oder
Bahnteil 7 des Querelements 16, der zwischen den
Trägern 4 vorliegt;
Seitenteile oder Ansätze 8 des
Kopfteiles, die sich in der axialen Richtung über den Träger 4 erstrecken;
eine sogenannte Neigungslinie 9, unterhalb derer das Querelement
in der Dicke abnimmt, in diesem Fall über eine konisch auslaufende
Fläche 10 graduell
in der Dicke abnimmt. Die genannte Seitenansicht zeigt weiterhin
einen Ausschnitt 11, in dem der Vorsprung 6 eines
angrenzenden Querelements 16 aufgenommen werden kann.
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Die
Träger 4 werden
in schlitzähnlichen
Ausschnitten in dem Querelement 16 aufgenommen, wobei die
Ausschnitte wenigstens durch das Fußteil, das Bahnteil 7 und
einen Ansatz 8 des Querelements begrenzt werden. Die Hauptfunktion
der Ansätze 8 besteht
daher darin, die Bewegungsfreiheit der Träger 4 in der vertikalen
Richtung oder in der radialen Richtung des Treibriemens zu begrenzen.
Um diese Funktion erfolgreich auszuführen, erstreckt sich ein Ansatz 8 minimal
in der axialen Richtung zu der Mitte des Trägers 4.
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Weiterhin
ist das erfindungsgemäße Querelement 16 mit
drei sogenannten Kontaktbereichen 14, 15 ausgelegt,
die schraffiert gezeigt werden und die jeweils durch eine aufeinanderfolgende
Fläche gebildet
werden, die relativ in Bezug auf andere Teile des Querelements 16 erhöht sind,
das heißt
wo die Dicke des Querelements 16 örtlich etwas größer ist. In
diesem Kontext kann es vorteilhaft sein, wenn die Dicke an der Stelle
des oberen Kontaktbereiches 14 in dem Kopfteil wiederum
nur etwas größer ist
als die Dicke an der Stelle des unteren Kontaktbereiches 15 in
dem Fußteil.
All dies ist darauf ausgerichtet, dass die Kontaktbereiche 14 und 15 sicherstellen,
dass in dem Treibriemen 3 die Querelemente 16 stets
in einem Winkel, wenngleich in einem kleinen Winkel, in Bezug zueinander
ausgerichtet sind, was in Gebrauch eine vorteilhafte und stabile
Treibriemenkonfiguration darstellt. Der obere Kontaktbereich 14 erstreckt
sich vorteilhaft um den Vorsprung 6 herum, vorzugsweise
beginnend in einem bestimmten Abstand davon, in der vertikalen Richtung
vorzugsweise praktisch von der Unterseite der Ansätze 8 zu
der Oberkante des Querelements 16 und in der Breitenrichtung
vorzugsweise über
wenigstens praktisch die gesamte Breite des Bahnteils 7.
Der Boden eines jeden Kontaktbereiches 15 erstreckt sich
vorzugsweise in der Breitenrichtung praktisch von einem Rand des Querelements 16 an
einer axial ausgerichteten Seitenfläche 5 über vorzugsweise
das halbe axiale Maß des
schlitzartigen Ausschnittes und in der vertikalen Richtung vorzugsweise
praktisch von der Neigungslinie 9 zu einem Rand des Querelements 16 an
dem schlitzartigen Ausschnitt. Gemäß der Erfindung erstrecken
sich die unteren Kontaktbereiche 15 in der Breitenrichtung
möglichst
weit zu den Seiten des Querelements 16, was vorteilhaft
zu stabilem Kontakt zwischen den Querelementen 16 führt und
darüber hinaus
ermöglicht,
die Dicke dieser Bereiche 15 erfolgreich zu steuern. In
allen Fällen
werden die Kontaktbereiche 14 und 15 vorzugsweise
durch eine relative Verdünnung
oder eine Verschiebung oder Kontraktion des Materials des Querelements 16 während der
Ausbildung desselben gebildet.
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Gemäß der Erfindung
ist die Art und Weise der Ausbildung der Kontaktbereiche 14 und 15 in
der oben beschriebenen Anordnung entscheidend für ein optimales Funktionieren
eines Treibriemens 3. Die Verwendung von drei Kontaktbereichen 14 und 15 sichert,
dass ein genau definierter, stabiler Kontakt zwischen benachbarten
Querelementen 16 in dem Treibriemen 3 gebildet
wird, wobei dies dazu führt, dass
der Treibriemen in Gebrauch den Übergang zwischen
den Antriebsrädern 1 und 2 vorteilhaft
ausführen
kann, das heißt
entlang einer beabsichtigten Bahn und ohne unerwünscht hohe interne Beanspruchungen.
Darüber
hinaus sichern die Kontaktbereiche 14 und 15,
dass die richtige Dicke der Querelemente 16 auf relativ
einfache Weise innerhalb sehr enger Toleranzen gesteuert und überwacht
werden kann. Da einerseits diese Steuerung und Überwachung der Dicke stets
nur einen sehr kleinen Teil der Gesamtfläche der Hauptfläche des
Querelements 16 betrifft, insbesondere die Kontaktbereiche 14 und 15, und
da andererseits die Kontaktbereiche 14 und 15 hergestellt
werden können,
indem Material an anderen Orten in dem Stanzverfahren verschoben
oder kontrahiert wird, so dass die Dicke des Grundmaterials, aus
dem die Stege gestanzt werden, was genau geprüft und gesteuert werden muss
und was automatisch als Ergebnis des notwendigen Walzens des Materials
auftritt, der Dicke an dem Ort der Kontaktbereiche 14 und 15 entspricht.
Der wichtigste Vorteil des zuletzt genannten Produktionsverfahrens
besteht darin, dass keine örtlich
dicker werdenden Abschnitte durch Stanzen hergestellt werden müssen, wobei
im Prinzip die gewünschte
Dicke nur mit Schwierigkeit hergestellt werden kann, was bedeutet,
dass große Ausschussmengen
anfallen würden
oder dass ein Bearbeitungsverfahren notwendig wäre, bei dem die Querelemente 16 wenigstens
in der Dickenrichtung genau auf die richtige Größe gebracht werden müssen, das
heißt
geeignet kalibriert sind. Daher ist das erfindungsgemäße Stanzverfahren
auch darauf ausgerichtet, eine vorhandene Dicke an bestimmten Stellen,
in diesem Fall in den Kontaktbereichen 14 und 15,
beizubehalten.
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3 veranschaulicht
die bekannte Stanzvorrichtung im Querschnitt, wie sie für die Herstellung des
Querelements 16 aus dem Ausgangsmaterial 25 in
Streifenform eingesetzt wird. In der Figur ist ein Teil 20 eines
Querelements 16, wie zum Beispiel ein Ansatz 8,
der aus dem Ausgangsmaterial 25 ausgeschnitten worden ist,
im Querschnitt zu sehen. Zu diesem Zweck ist das Ausgangsmaterial
zwischen den Einspannteilen 21, 22 der Stanzvorrichtung
eingespannt worden, das heißt
zwischen einer Führungsplatte 22 und
einer Schneidbacke 21 der Stanzvorrichtung. Das Querelement 16,
das geformt wird, einschließlich
seines Teiles 20, wird in diesem Fall zwischen einer Stanze 23 und
einem Auswerfer 24 eingespannt. Die Kraft, mit der der
Auswerfer 24 auf das Querelement 16 drückt, ist
kleiner als die der Stanze 23, so dass sich die Baugruppe
bestehend aus der Stanze 23, dem Auswerfer 24 und
dem Querelement 16 in Bezug auf die Einspannteile 21, 22 so nach
unten bewegt, dass das Querelement 16 durch die Kanten
der Schneidbacke 21 aus dem Ausgangsmaterial 25 ausgeschnitten
wird. Bekannt ist die Anwendung eines gewissen Spiels, das auch
als der Schneidspalt bekannt ist, zwischen der Stanze 23 und
der Schneidbacke. Dies ist notwendig, um das Querelement 16 erfolgreich
auszuschneiden. Diese Stanzvorrichtung und die Vorrichtung des Stanzverfahrens
sind an sich bekannt.
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Abweichend
von dem bekannten Stanzverfahren schlägt die Erfindung das Formen
der Kontaktbereiche 14 und 15 auf dem Querelement
während
des Stanzens vor, indem die anderen Teile des Querelements 16 etwas
verschoben werden, wobei das Material bei diesem Arbeitsvorgang
wegfließt, zum
Beispiel hin zu den Rändern
des Querelements 16 oder zu der konisch auslaufenden Fläche 10.
Gemäß der Erfindung
kann diese Verschiebung von Material erzielt werden, indem der Auswerfer 24 verwendet
wird, der in einer schematischen perspektivischen Ansicht angedeutet
ist. Die Arbeitsfläche 26 des
Auswerfers 24, der zu dem zu formenden Querelement 16 hin
ausgerichtet ist, wird zu diesem Zweck an der Stelle der Querelement-Teile,
die zu verschieben sind, mit den erhöhten Arbeitsflächen-Teilen 27 und 28 bereitgestellt.
Wie bereits ausgeführt
worden ist, weist dieses Verfahren wesentliche Vorteile auf, die
insbesondere die Genauigkeit und die Steuerbarkeit der Dicke des
Querelements 16 betreffen. Ein Aspekt der Erfindung besteht
daher darin, dass die Kontaktbereiche 14 und 15 für ein Querelement
im Wesentlichen durch Verschieben des Ausgangsmaterials in Regionen,
die an die Hauptfläche
des Querelements 16 angrenzen, während des Formvorgangs ausgeformt
werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die bekannte Kontraktionswirkung, die in dem
bekannten Stanzverfahren auftritt, auf eine unerwartete und vorteilhafte
Weise angewendet. Diese Kontraktionswirkung wird in dem linken Teil
von 5 veranschaulicht und betrifft die spontane Bildung
gerundeter oder kontrahierter Kanten 29 auf der Seite des
Auswerfers 24 des gestanzten Produkts während des Stanzens, in diesem
Fall des Querelements 16 und insbesondere des Teiles 20 desselben. Weiterhin
zeigt der rechte Teil von 5, dass
wenn das Teil 20 ausreichend eng oder niedrig ist, die
Rundungen der Kanten 29 auf beiden Seiten desselben einander
auf eine solche Art und Weise überlappen können, dass
eine lokale Reduzierung der Dicke des Ausgangsmaterials eintritt.
Das bedeutet somit, dass eine Nenndicke D0 eines ausreichend breiten
oder hohen Teiles 20 des Querelements während des Stanzens in Bezug
auf die Dicke des Ausgangsmaterials 25 unverändert bleibt,
wohingegen die Dicke D1 eines ausreichend engen oder niedrigen Teiles 20 infolge
der Kontraktionswirkung abnimmt. Nach einer durch die Erfindung
festgelegten Daumenregel tritt die Reduzierung der Dicke ein, wenn
das Breitenmaß oder
das Höhenmaß des Teiles
kleiner ist als etwa das 1,5-fache seiner Dicke.
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In
dem oben ausführlicher
beschriebenen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das die Kontraktionswirkung ausnutzt,
wird die Höhe
der Ansätze 8 im
Vergleich zu den Ansätzen 8 des
bekannten Querelements 1b so reduziert, dass die Rundungen
der Kanten 29 desselben einander wirklich überlappen,
wie aus dem Querschnitt zu erkennen ist. Die 6 und 7 veranschaulichen
ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Querelements,
wobei die Ansätze 8 mit
einer reduzierten Höhe
im Vergleich zu dem bekannten Querelement 16 ausgelegt
sind, insbesondere so, dass die Dicke der Ansätze 8 über einen
großen
Abschnitt ihres axialen oder Breitenmaßes 8 infolge der
oben beschriebenen Kontraktionswirkung abnimmt. Dies begrenzt den
oberen Kontaktbereich 14 in der Breitenrichtung, wobei
die Figuren mit den schraffierten Kontaktbereichen 14 und 15 diejenigen Teile
des Querelements 16 veranschaulichen, an denen die Nenn-Materialdicke
unverändert
geblieben ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel des Querelements 16 hat
eine vorteilhafte Wirkung auf die Leistung des Treibriemens 3,
da das Gewicht des Riemens 3 aufgrund der relativ kleinen
Ansätze 8 geringer
ist.
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Gemäß dem vorliegenden
detaillierteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem die Querelemente 16 mit einer relativ
kleinen Höhe
der Ansätze 8 ausgelegt
sind, können
diese Ansätze
mit Hilfe eines Auswerfers 24 gestanzt werden, der vorteilhaft
mit nur einem verbundenen und zentral angeordneten erhöhten Arbeitsflächenteil 28 versehen
ist, was sich günstig
auf seine Durchführbarkeit
und Kosten auswirkt. Das Arbeitsflächenteil 28 wird danach der
definierende Faktor für
die Begrenzung des oberen Kontaktbereiches 14 in vertikaler
Richtung, wobei die Begrenzung in diesem Fall vorteilhaft auf praktisch
der gleichen Höhe
angeordnet ist wie die Unterseite der Ansätze 8, sowie die Begrenzung
in der Breitenrichtung der beiden unteren Kontaktbereiche 15.
Die Begrenzung in der vertikalen Richtung der beiden unteren Kontaktbereiche 15 wird
in diesem Fall zufällig
durch die Neigungslinie 9 definiert, die den Übergang
zu der konisch auslaufenden Fläche 10 in
dem Fußteil
bildet.
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In
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel des Querelements
ist das Bahnteil 7 mit einer Form versehen, die in der
Richtung des Fußteils
konisch ausläuft,
wodurch Raum für
eine niedrigere Positionierung des Vorsprunges 6 geschaffen
wird, das heißt
eine Positionierung weiter zu dem Bahnteil 7 hin. Eine
Ausführung
dieser Art ermöglicht,
dass das Kopfteil von kleinerer Form ist, insbesondere dass es mit
einem flacheren oberen Umriss 19 versehen ist. Infolgedessen
grenzen die Ansätze 8,
die erfindungsgemäß mit einer
geringen Höhe
versehen sind, optimalerweise an den zentralen Teil des Kopfteils
an, wie aus einem Vergleich der 6 und 7 deutlich
ersichtlich ist. Bei einer Ausführung
dieser Art kann eine Höhenkurve
des Kopfteils in der Breitenrichtung wesentlich reduziert werden,
was günstig
für seine
Herstellung ist und weiterhin das Gewicht des Querelements 16 und
des Treibriemens 3 reduziert.
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Wenngleich
die untere Grenze des oberen Kontaktbereiches 14 praktisch
auf der gleichen Höhe liegt
wie die Unterseite der Ansätze 8,
kann es vorzuziehen sein, dass die untere Grenze auf einer höheren Ebene
liegt, wie zum Beispiel auf der Höhe des Vorsprunges 6 oder
sogar darüber.
Dieses letztgenannte Merkmal wird mit dem in 9 beschriebenen
Querelement 16 veranschaulicht und kann erzielt werden,
indem das erhöhte
Arbeitsflächenteil 28 des
Auswerfers 24 entsprechend größer ausgelegt wird, wie zum
Beispiel so, dass dieses Teil 28 sich über das gesamte Bahnteil 7 oder
sogar teilweise in das Kopfteil hinein erstreckt. Der Vorteil ergibt
sich aus der geometrisch definierten Eigenschaft, dass der Einfluss,
den eine gegebene absolute Abweichung in der Dicke an dem Ort eines
oder beider Bereiche 14 oder 15 auf die letztendliche
Position von zwei benachbarten Querelementen 16 in Bezug
zueinander in dem Treibriemen 3 hat, umso kleiner ist, je
weiter die unteren Kontaktbereiche 15 und der obere Kontaktbereich 14 in
der vertikalen Richtung voneinander entfernt sind. Mit anderen Worten
nimmt die zulässige
Toleranz in der Dicke zu, je weiter die Kontaktbereiche 14 und 15 voneinander
entfernt liegen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der obere
Kontaktbereich 14 somit vollständig oberhalb, das heißt radial
außerhalb,
des Vorsprunges 6 angeordnet, wobei vorzugsweise ein Zwischenraum 17 dazwischen
in radialer Richtung bereitgestellt wird. Hierbei wird der obere
Kontaktbereich 14 durch das Formen des Vorsprunges 6 während des
Stanzvorganges nicht gestört,
zum Beispiel teilweise angehoben.
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8 zeigt
in einer Draufsicht eines erfindungsgemäßen Querelements 16 das
Dünnerwerden,
das wenigstens über
einen großen
Teil der Ansätze 8 auftritt,
und die sich daraus ergebende Ausbildung des oberen Kontaktbereiches 14. 8 veranschaulicht
weiterhin eine zusätzliche
vorteilhafte Wirkung dieses Dünnerwerdens.
Das bekannte Querelement 16 wird in dem oberen Teil der
Figur veranschaulicht. Von Elementen dieser Art ist bekannt, dass
das Kopfteil unerwünscht
eine etwas verdrehte Position in Bezug auf das Fußteil einnehmen
kann, wie in der Figur gezeigt wird. Dies rührt wahrscheinlich von dem
Herstellungsprozess her, der für
das Querelement 16 angewendet wird, und insbesondere von
den Wärmebehandlungen
in diesem Prozess, wie zum Beispiel von dem Abschrecken, das angewendet
wird, um das Material zu härten.
Es hat sich gezeigt, dass das Ausmaß, in dem eine Torsionswirkung
dieser Art auftritt, zwischen den Querelementen 16 stark
schwanken kann. Bei der Verwendung in dem Treibriemen 3 werden
die Querelemente 16 wenigstens mit ihren Fußteilen
fest aneinander angedrückt,
das heißt
der Abstand A1 zwischen ihnen in der Umfangsrichtung wird auf Null
reduziert, so dass in Fällen,
in denen die Kopfteile eines angrenzenden Paares von Querelementen 16 ein
ungleiches Maß der
Torsionswirkung aufweisen, eine Drehung M1 auf diese Kopfteile aufgebracht
wird, damit dieses Aneinanderdrücken
stattfinden kann. Die Kraft F, die für diese Drehung M1 erforderlich
ist, stammt von den Enden 30 der Ansätze 8, da dies der
Ort ist, an dem der erste Kontakt zwischen benachbarten Querelementen 16 hergestellt
wird. Diese Kraft F führt
zu unerwünschten
und darüber
hinaus veränderlichen
Beanspruchungen in dem Querelement 16 und insbesondere
in den Ansätzen 8 und
in dem Bahnteil 7 derselben, wobei sich diese Beanspruchungen
nachteilig auf die Lebensdauer des Treibriemens 3 auswirken
können,
indem das Kopfteil vorzeitig von dem Querelement 16 oder
einem Ansatz 8 davon abbrechen kann.
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Aus
dem unteren Teil von 8 ist ersichtlich, dass aufgrund
des Umstandes, dass die Enden eines Ansatzes 8 eines erfindungsgemäßen Querelements 16 infolge
der Kontraktionswirkung dünner sind,
der Ort 31, an dem der erste Kontakt auftritt, wesentlich
zu der axialen Mitte des Querelements 16 verschoben worden
ist, so dass bei einem gegebenen gleichen Ausmaß der Torsionswirkung sowohl der
Abstand A2 zwischen den Querelementen und der aufgebrachten Drehung
M2 und daher auch die Beanspruchungen wesentlich und vorteilhaft
geringer sein werden. Auf diese Weise hat ein erfindungsgemäß geformter
Ansatz 8 auch eine vorteilhafte Wirkung auf die Lebensdauer
eines Treibriemens; in diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, dass
diese vorteilhafte Wirkung auch unabhängig von der Verwendung der
erfindungsgemäßen Dreipunktlagerung
vorteilhaft sein kann.
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Zusätzlich zu
dem Vorgesagten betrifft die Erfindung auch alle Details in den
Figuren sowie den Inhalt der nachfolgenden Patentansprüche.