Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes und Prägeeinrichtung

Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes und Prägeeinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes eines Ketten-Wiegegelenkes, insbesondere für eine CVT-Kette. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Prägeeinrichtung zum Herstellen eines Wiegedruckstückes und darüber hinaus ein Wiegedruckstück für ein Ketten-Wiegegelenk, insbesondere für eine CVT-Kette.

Beispielsweise aus der Fahrzeugtechnik ist eine Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebe bekannt. Die Laschenkette wird auch als CVT-Kette bezeichnet und dient als Umschlingungsmittel zur Drehmomentenübertragung für ein CVT-Getriebe. Eine derartige Laschenkette umfasst Laschen, die in mehreren bezüglich der Längerichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen in einem vorbestimmten Muster hintereinander angeordnet sind. Jede Lasche weist eine Aussparung auf, die von jeweils zwei Wiegestückpaaren quasi als Bolzen oder Pins durchdrungen sind. Dabei werden zwei benachbarte Laschen jeweils durch ein Wiegedruckstückpaar als Ketten-Wiegegelenk gelenkig miteinander verbunden. Jedes Wiegedruckstückpaar weist zwei Wiegedruckstücke auf. Die Wiegedruckstücke stützen sich in Längsrichtung der Laschen kette jeweils mit ihren einander abgewandten Seiten an dem Innenrand der Aussparung der jeweiligen Lasche über Anlageflächen ab. Eine Biegung der Laschenkette wird dadurch ermöglicht, dass sich die Wiegedruckstücke eines Ketten-Wiegegelenks gegenseitig verdrehen. Dabei wälzen sich die Wiegedruckstücke an den an einander zugewandten Seiten befindlichen Wälzflächen aufeinander ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes und eine Prägeeinrichtung zum Herstellen eines Wiegedruckstückes sowie ein Wiegedruckstück selbst vorzuschlagen, mit dem eine Entlastung der Laschen einer Laschenkette bei der Drehmomentenübertragung ermöglicht wird.

Demnach wird ein Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes eines Ketten-Wiegegelenkes für eine Laschenkette, insbesondere für eine CVT-Laschenkette oder dergleichen vorgeschlagen, bei dem ein Profildraht oder dergleichen entlang zumindest eines vorbestimmten Abschnittes in Längsrichtung bombiert wird und anschließend an diesem Abschnitt getrennt wird. Durch das erfindungsgemäße Bombieren bzw. Umformen des Profildrahtes bzw. des späteren Wiegedruckstückes kann sich die Profilierung und damit die Dicke des Wiege-

druckstückes entlang eines vorbestimmten Abschnittes verändern. Durch diese Umformung kann bei der Verwendung des hergestellten Wiegedruckstückes als Ketten-Wiegegelenk in einer Laschenkette in vorteilhafter Weise eine Entlastung insbesondere an Randbereichen jeder Lasche, z. B. bei einer CVT-Laschenkette, realisiert werden. Insbesondere kann durch die erfindungsgemäß hergestellten Wiegedruckstücke eine stärkere Längung insbesondere der Randlasche einer Laschenkette ermöglicht werden, welches in vorteilhafter Weise zu einer Erhöhung der Festigkeit beiträgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit besonders prozesssichere und preiswerte Wiegedruckstücke für eine Laschenkette hergestellt.

Neben der erfindungsgemäß vorgesehenen Bombierung des als Wiegedruckstück ausgebildeten Profildrahtes sind auch andere Verformungsmöglichkeiten einsetzbar, wie z. B. durch starkes Recken könnte ein vorbestimmter Abschnitt des Profildrahtes ebenfalls verformt werden, jedoch stößt diese Verformungsart an Grenzen der Prozessfähigkeit. Insbesondere können dabei die Laschen der Laschenketten fließen und reißen. Ferner ist die Herstellung bei einer derartigen Verformungsart relativ aufwändig und arbeitsintensiv. Somit ist die Bombierung des Profildrahtes in jeder Hinsicht besonders vorteilhaft.

Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass jeder abgetrennte Profildraht als Wiegedruckstück mit zumindest einer bombierten Wälzfläche zum Abwälzen an einer korrespondierenden Wälzfläche eines Wiegedruckstückes gebildet wird. Durch das Bombieren der korrespondierenden Wälzflächen zweier Wiegedruckstücke eines Wiegedruckstückpaares zum gelenkigen Verbinden zweier Laschen einer Laschenkette kann ein besonders günstiger Kraftverlauf insbesondere an einer Randlasche der Laschenkette erreicht werden.

Gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass jeder abgetrennte Profildraht als Wiegedruckstück mit zumindest einer bombierten Anlagefläche zur Anlage an einem Innenrand einer Aussparung einer Lasche gebildet wird. Neben der Bombierung der Wälzflächen ist es auch denkbar, dass die Anlageflächen ebenfalls oder ausschließlich bombiert werden. Die bombierten Anlageflächen dienen zum optimalen Anliegen an dem Innenrand der Aussparung einer Lasche. Auch hier können bevorzugte Radien durch die erfindungsgemäße Bombierung dieser Abschnitte des Wiegedruckelements realisiert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Umformung bzw. Bombierung an einem ungehärteten Material durchgeführt wird, so dass erst das bombierte Wiegedruckstück nach dem Abtrennen gehärtet wird. Auf diese Weise kann das Draht-

profil als Endlosdraht von einer Rolle entnommen werden und zunächst die Bombierung erfolgen, um die Härtung erst nach dem Abschlagen eines bestimmten Bereiches des Profildrahtes durchzuführen. Somit kann eine zusätzliche Manipulation der Teile eingespart werden, weil das Umformen bereits am Endlosdraht erfolgt ist.

Das Bombieren bzw. Umformen erfolgt erfindungsgemäß derart, dass durch eine Kraftsteuerung eine sehr hohe Präzision des Umformgrades ermöglicht wird. Dies steht im Gegensatz zu den sonst üblichen Wegsteuerungen durch Anschläge an Umformwerkzeugen. Zudem werden beim erfindungsgemäßen Umformen Eigenspannungen im Wiegedruckstück bzw. im Profildraht erzeugt, durch die sich die Bruchfestigkeit des Wiegedruckstückes weiter erhöht, ähnlich wie sich die Laschenfestigkeit beim Recken der Kette erhöht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Prägeeinrichtung zum Herstellen eines Wiegedruckstückes eines Ketten-Wiegegelenkes aus einem Profildraht gelöst. Demnach wird eine Prägeeinrichtung, insbesondere zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens vorgeschlagen, welche ein Gehäuse umfasst, das eine untere Gehäusehälfte als Matrize und eine obere Gehäusehälfte zur Führung eines Prägestempels zum Bombieren des Profildrahtes aufweist. Vorzugsweise kann mit der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung ein vorbeschriebenes Wiegedruckstück geprägt bzw. bombiert werden.

Um die erfindungsgemäße Umformung mit der vorgeschlagenen Prägeeinrichtung zu ermöglichen, kann die untere Gehäusehälfte der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung einen Kanal oder dergleichen aufweisen, in dem der Profildraht, z. B. als Endlosdraht, aufgenommen und geführt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der Kanal der unteren Gehäusehälfte zumindest eine Ausnehmung zum Formen wenigstens einer Anlagefläche an dem Profildraht aufweist. Bevorzugterweise können jedoch mehrere Ausnehmungen für Anlageflächen mit Passung zur Führung des Profildrahtes in dem Kanal vorgesehen sein. Ferner kann der Kanal einen Freigang oder dergleichen zum Aufnehmen des durch die Prägung verdrängten Materials aufweisen. Der Freigang kann vorzugsweise der zu prägenden Wälzfläche gegenüberliegen. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten des Freiganges und der Ausnehmungen für die Anlageflächen möglich.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die obere Gehäusehälfte der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung z. B. eine etwa senkrecht zum Kanal ausgerichtete

Führung oder dergleichen für den Prägestempel aufweisen. Dadurch wird eine optimale Führung des Prägestempels erreicht, wenn dieser nach unten auf die zu prägende Wälzfläche gedrückt wird. Der Prägestempel selbst kann eine erhabene Stempelfläche mit einer etwa rechteckförmigen Grundform aufweisen. Es sind auch andere konstruktive Formen der Stempelfläche denkbar.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die erhabene Stempelfläche ein vorbestimmtes Gefälle aufweisen, um eine bevorzugte Form der zu prägenden Fläche bzw. der Wälzfläche an dem Wiegedruckstück zu realisieren. Vorzugsweise kann das Gefälle bei einem Prägestempel mit einer spiegelsymmetrisch ausgebildeten Stempelfläche zum Prägen von zwei Wälzflächen bei nur einem Prägevorgang jeweils ein Gefälle von der mittigen Spiegelachse zum jeweiligen Rand aufweisen, bei dem der mittige Bereich etwa 0,05 bis 0,01 mm höher als der jeweilige Rand angeordnet ist. Es sind auch andere Verläufe des Gefälles denkbar.

Die erfindungsgemäße Prägeeinrichtung kann neben der kontinuierlichen Zuführung eines Endlosdrahtprofils nach der Prägung eine Trenneinrichtung umfassen, mit der ein vorbestimmter Längenabschnitt des geprägten Profildrahtes als Wiegedruckstück z. B. abgeschlagen wird, so dass die einzelnen Wiegedruckstücke in einem Aufnahmebehältnis gesammelt werden können. Diese einzelnen Wiegedruckstücke können dann auf besonders einfache Weise gemeinsam gehärtet werden.

Bevorzugt wird das Trennen des Profildrahtes jeweils an den geprägten Abschnitten durchgeführt. Insbesondere bei einem Prägestempel mit doppelter Stempelfläche, mit dem bei einem Prägevorgang zwei geprägte Abschnitte gebildet werden, kann die Trennung bzw. das Abschlagen etwa mittig erfolgen, so dass jeweils ein geprägter Abschnitt bzw. eine Wälzfläche an einem Ende jedes Wiegedruckstückes vorgesehen wird.

Des Weiteren wird durch die vorliegende Erfindung auch ein Wiegedruckstück eines Ketten- Wiegegelenkes für eine Laschenkette, insbesondere für eine CVT-Laschenkette, vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Wiegedruckstück kann als Ketten-Wiegegelenk in einer Aussparung einer Lasche der Laschenkette vorgesehen sein bzw. diese Aussparung durchdringen. Dabei bilden zwei Wiegedruckstücke ein Wiegedruckstückpaar als Kettenwiegegelenk. Die abgewandten Rückseiten der Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaares bilden die Anlageflächen zum Anliegen an dem Innenrand der Aussparung, wobei an den einander zugewandten Seiten der Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaares zusätzlich Wälzflächen zum gegenseitigen Abwälzen vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß wird zumindest eine dieser Wälzflächen jedes Wiegedruckstückes bombiert, um die vorbeschriebenen Vorteile zu erreichen. Durch diese vorgeschlagene Bombierung zumindest der Wälzflächen wird die relative Dicke zwischen der bombierten Wälzfläche und einer Anlagefläche des Wiegedruckstückes in Längsrichtung verändert bzw. verringert.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Wiegedruckstückes;

Fig. 2 eine dreidimensionale Teilansicht der Prägeeinrichtung zum Herstellen des Wiegedruckstückes;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht einer unteren Gehäusehälfte der Prägeeinrichtung;

Fig. 4 eine dreidimensionale Ansicht eines Prägestempels der Prägeeinrichtung; und

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht zweier erfindungsgemäßer Wiegedruckstücke als Wiegedruckstückpaar in einer Aussparung einer Lasche einer Laschenkette.

In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsform einer Prägeeinrichtung zum Herstellen eines Wiegedruckstückes aus einem Profildraht 2 gezeigt, mit der die einzelnen Verfahrensschritte des ebenfalls vorgeschlagenen Verfahrens zum Herstellen des Wiegedruckstückes 1 durchgeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Wiegedruckstückes 1 wird ein Profildraht 2, dessen Bewegungsrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist, der Prägeeinrichtung 3 zugeführt, um mit der Prägeeinrichtung 3 an einem vorbestimmten Abschnitt 21 bombiert zu werden. Nach dem Bombieren des Profildrahtes 2 wird mittels einer Trenneinrichtung 4 der Profildraht 2 jeweils an den geprägten Abschnitten 21 mittig abgetrennt, so dass die einzelnen Wiegedruckstücke 1 als Rohlinge in Form von Schüttgut in einem Aufnahmebehältnis 22 gesammelt werden können. Die Trenneinrichtung 4 ist in Fig. 1 nur schematische durch

zwei aufeinander zu bewegbare Messer 23, 23' angedeutet, wobei die Bewegungsrichtungen durch Pfeile angedeutet sind. Es sind auch andere Trenn- bzw. Abschlagwerkzeug einsetzbar.

In Fig. 2 ist eine detaillierte Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Prägeeinrichtung 3 dargestellt. Die erfindungsgemäße Prägeeinrichtung 3 umfasst ein Gehäuse mit einer unteren Gehäusehälfte 5 und einer oberen Gehäusehälfte 6. Die untere Gehäusehälfte 5 dient als Matrize, wobei die obere Gehäusehälfte 6 zur Führung eines Prägestempels 7 dient, mit dem der Profildraht 2 zum Herstellen eines Wiegedruckstückes 1 bombiert wird. Die untere Gehäusehälfte 5 umfasst einen Kanal 8, der etwa halbkreisförmig in die der oberen Gehäusehälfte 6 zugewandte Oberseite der unteren Gehäusehälfte 5 eingelassen ist. In dem Kanal 8 ist der als Endlosmaterial ausgebildete Profildraht 2 aufgenommen und wird dem Prägestempel 7 zugeführt.

Der Kanal 8 ist in Fig. 3 detailliert dargestellt. Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, dass der Kanal 8 an seinen seitlichen Bereichen jeweils gegenüberliegende Ausnehmungen 9, 9' aufweist, die zum Formen von Anlageflächen 10, 10' an dem Wiegedruckstück 1 vorgesehen sind. Diese Anlageflächen 10, 10' dienen bei dem Wiegedruckstück 1 zur Anlage an einem Innenrand 11 einer Aussparung 12 einer Lasche 13 einer Laschenkette 19. Ferner umfasst der Kanal 8 an seinem unteren Bereich etwa mittig ausgerichtet einen Freigang 14 zum Aufnehmen des durch bei der Prägung bzw. Bombierung verdrängten Materials des Profildrahtes 2, um entsprechende Wälzflächen 15 an dem Wiegedruckstück 1 eines Wiegedruckstückpaares vorzusehen, um ein Abwälzen der Wiegedruckstücke 1, 1' eines Wiegedruckstückpaares an einander zugewandten Wälzflächen 15, 15' zu gewährleisten.

Zum erfindungsgemäßen Bombieren der Wälzfläche 15, 15' jedes Wiegedruckstückes 1, 1' weist die Prägeeinrichtung 3 den Prägestempel 7 auf, der in einer Führung 16 der oberen Gehäusehälfte 6 etwa senkrecht zum Kanal 8 aufgenommen ist. Zum Justieren des Profildrahtes 2 bzw. des Prägestempels 7 bei der Bombierung weist die untere Gehäusehälfte 5 einen Hilfskanal 17 auf, der senkrecht zu dem Kanal 8 verläuft.

In Fig. 4 ist eine mögliche Ausführungsform des Prägestempels 7 der Prägeeinrichtung 3 mit einer halbierten Stempelfläche 18 dargestellt. Da die Stempelfläche 18 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, ist nur eine Hälfte der Stempelfläche 18 in Fig. 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist die erhabene Stempelfläche 18 eine etwa rechteckförmige Grundform auf. Die erhabene Stempelfläche 18 ist mit einem Gefälle ausgebildet, um die gewünschte Form der Wälzflächen 15, 15' an den Wiegedruckstücken 1, 1' zu erhalten. Das Gefälle ist derart

ausgebildet, dass die Mitte also die Symmetrieachse gegenüber dem jeweiligen Rand etwa 0,05 bis 0,01 mm höher als der Rand ausgebildet ist. Es sind auch andere konstruktive Formen der Stempelfläche 18 möglich.

In Fig. 5 ist eine Teilansicht einer Laschenkette 19 mit zwei über ein Wiegedruckstückpaar bestehend aus Wiegedruckstücken 1, 1' gelenkig verbundenen Laschen 13, 13' dargestellt. Die beiden Wiegedruckstücke 1, 1' des Wiegedruckstückpaares sind in einer Ausnehmung 12 geführt und liegen mit ihren Anlageflächen jeweils an dem Innenrand 11 der Aussparung 12 an. Aus dieser Ansicht wird deutlich, dass die einander zugewandten Seiten der Wiegedruckstücke 1 , 1' sich bei einer Biegung der Laschenkette 19 aneinander an ihren Wälzflächen 15, 15' abwälzen. Zum Aufnehmen des Kraftverlaufes innerhalb der Lasche 13 sind Dehnmessstreifen 20, 20' vorgesehen.

Es hat sich gezeigt, dass durch die Bombierung der Wälzflächen 15, 15' jedes Wiegedruckstückes 1, 1' eine Entlastung insbesondere am Rand einer Laschenkette 19 ermöglicht wird. Die beim Bombieren der Wälzflächen 15, 15' erzeugten Eigenspannungen in jedem Wiegedruckstück 1 , 1' führen zu einer Erhöhung der Bruchfestigkeit, wodurch insgesamt die Festigkeit einer Laschenkette 19 mit den erfindungsgemäßen Wiegedruckstücken 1, 1' erhöht werden kann.

Bezuqszeichenliste

, 1' Wiegedruckstück

Profildraht

Prägeeinrichtung

Trenneinrichtung untere Gehäusehälfte obere Gehäusehälfte

Prägestempel

Kanal , 9' Ausnehmung 0, 10' Anlagefläche 1 Innenrand 2 Aussparung 3, 13' Lasche 4 Freigang 5, 15' Wälzfläche 6 Führung 7 Hilfskanal 8 Stempelfläche 9 Laschenkette 0, 20' Dehnmessstreifen 1 vorbestimmter Abschnitt

Aufnahmebehältnis 3, 23' Messer