In Bearbeitung

Bitte warten ...

Einstellungen

Einstellungen

1. WO2008077365 - LASCHENKETTE

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Laschenkette

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laschenkette mit einer Vielzahl von über Wiegestückpaare , die jeweils zwei Wiegestücke umfassen, gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen , wobei die Wiegestücke quer zur Längsrichtung der Laschenkette verlaufen und in Öffnungen der Kettenlaschen mit einem Spiel angeordnet sind und an den Wiegestücken und den Kettenlaschen gekrümmt ausgebildete Anlageflächen angeordnet sind, entlang derer die Wiegestücke und Kettenlaschen zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Wiegestücken gekrümmt ausgebildete Wälzflächen angeordnet sind, entlang derer die Wiegestücken zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und/oder aneinander gleiten. Die Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung einer Laschenkette in einem Umschlingungsgetriebe.

Eine solche Laschenkette kann beispielsweise als Zugkraftübertragungsmittel in einem Kegel-scheibenumschlingungsgetriebe oder als Zahnlaschenkette in einem Zahnradumschlingungs-getriebe, z.B. in Kraftfahrzeugen oder dergleichen, eingesetzt werden. Bei einer Laschenkette wird die Zugkraft mittels reibungsbehaftetem Kontakt zwischen den Wiegestücken und den Kegelscheibenflächen der beiden Kegelscheibenpaare übertragen. Bei einer Zahnlaschenkette erfolgt die Übertragung der Zugkraft durch Eingriff der Zähne der Zahnlaschenkette in Zähne der Zahnräder.

In dem Bereich, in dem die Laschenkette bzw. Zahnlaschenkette die Kegelscheiben bzw. Zahnräder nicht umschlingt, also in dem Bereich, in dem die Laschenkette bzw. Zahnlaschenkette frei läuft, kann diese Seitenschwingungen ausführen. Es handelt sich hierbei um Transversalschwingungen in Richtung der Drehachsen der Zahnräder bzw. Kegelscheiben. Schwingungen der Laschenkette bzw. Zahnlaschenkette sind des Weiteren in Kraftübertragungsrichtung sowie wiederum senkrecht zur Kraftübertragungsrichtung als so genannte Trumschwingungen möglich.

Insbesondere Seitenschwingungen der Laschen bzw. Zahnlaschenkette erhöhen den notwendigen Bauraum für ein Gehäuse eines Getriebes, da hier ein Anschlagen der Kette an das Gehäuse vermieden werden soll.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Laschenkette bzw. Zahnlaschenkette anzugeben, die eine geringere Schwingungsamplitude, insbesondere bei Seitenschwingungen, aufweist.

Dieses Problem wird gelöst durch eine Laschenkette mit einer Vielzahl von über Wiegestückpaare , die jeweils zwei Wiegestücke umfassen, gelenkig miteinander verbundenen Kettenlaschen , wobei die Wiegestücke quer zur Längsrichtung der Laschenkette verlaufen und in Öffnungen der Kettenlaschen mit einem Spiel angeordnet sind und an den Wiegestücken und den Kettenlaschen gekrümmt ausgebildete Anlageflächen angeordnet sind, entlang derer die Wiegestücke und Kettenlaschen zur Kraftübertragung aneinander anliegen und an den Wiegestücken gekrümmt ausgebildete Wälzflächen angeordnet sind, entlang derer die Wiegestücken zur Kraftübertragung aneinander abwälzen und/oder aneinander gleiten, wobei das Spiel der Wiegestücke gegenüber der Öffnung einer benachbarten Kettenlasche kleiner als 0,2 mm ist. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Spiel von 0,05 mm bis 0,15 mm erwiesen. Unter Laschenkette wird hier auch eine Zahnlaschenkette verstanden. Des Weiteren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kettenlaschen eine Breite quer zur Längsrichtung der Laschenkette haben und das Spiel ein Fünfzigstel (1/50) bis ein Fünfzehntel (1/15) der Breite der Kettenlasche beträgt. Es hat sich gezeigt, dass durch das Spiel von 0,05 mm bis 0,15 mm bzw. bei einem Spiel S, das etwa ein Fünfzigstel (1/50) bis ein Fünfzehntel (1/15) der Breite der Kettenlaschen beträgt, eine deutliche Reduktion der Seitenschwingneigung der Laschenkette bewirkt wird. In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Laschenkette ist vorgesehen, dass die Öffnungen Spielreduktionsstellen aufweisen, die das Spiel lokal auf 0,05 mm bzw. 0,15 mm und/oder auf ein Fünfzigstel (1/50) bis ein Fünfzehntel (1/15) der Breite der Kettenlaschen begrenzen. Statt das Spiel über die gesamte Kontur der Öffnungen bzw. Wiegestücke zu beschränken, kann dies durch einzelne ausgewiesene Stellen, an denen ein geringeres Spiel besteht, erfolgen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laschenkette ist vorgesehen, dass eine Rechtwinkligkeitstoleranz der Innenfläche der Öffnungen kleiner als 0,02 mm ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laschenkette ist vorgesehen, dass die Öffnungen mindestens drei konvex nach innen gewölbte Bereiche aufweisen. Die konvex nach innen gewölbten Bereiche begrenzen die Verdrehbarkeit der Wiegestücke gegenüber den Kettenlaschen. Die Wiegestücke sind dabei vorzugsweise in einem in Längsrichtung der Laschenkette verlaufenden Querschnitt in Wiegestückhöhenrichtung asymmetrisch ausgebildet. Die asymmetrische Ausbildung bewirkt eine günstigere Einleitung der Druckkräfte im Bereich der Kontaktflächen zwischen den Wiegestücken und den Kettenlaschen.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Laschenkette in einem Umschlingungsgetriebe, insbesondere als Laschenkette in einem in der Übersetzung veränderlichen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder als Zahnlaschenkette in einem Zahnradgetriebe.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zahnlasche nach Stand der Technik;

Fig. 2 einen Zahn einer weiteren Zahnlasche nach Stand der Technik;

Fig. 3a,b eine Darstellung des Spiels eines Wiegestückpaares in Öffnungen der Kettenlaschen, wobei in Fig. 3a ein Ausschnitt aus einer Zahnlaschenkette nach
Stand der Technik dargestellt ist und in Fig. 3b ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Laschenkette dargestellt ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Laschenkette in der Aufsicht;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Laschenkette entsprechend der
Laschenkette der Fig. 4;

Fig. 6 eine vergrößerte Aufsicht auf eine Lasche in Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Aufsicht auf ein Umschlingungsgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Zahnlaschenkette bzw. eine Zahnlaschenkette nach Stand der Technik zur Verdeutlichung der Seitenschwingung.

Fig. 1 zeigt Kettenlaschen 1 und 1', die hier als Zahnlaschen ausgebildet sind, als Ausschnitt einer ansonsten nicht dargestellten Zahnlaschenkette 22. Bei einer Zahnlaschenkette sind die Kettenlaschen 1 und 1' mit zwei Zähnen 2 und 2' versehen, bei einer Laschenkette entfallen die Zähne 2 und 2'. Die Laschenkette 22 wird in bekannter Art und Weise durch die wechselweise überlappende Anordnung von Kettenlaschen 1 bzw. 1' gebildet, wobei die zu benachbarten Kettengliedern gehörenden Kettenlaschen 1 , 1' jeweils durch Wiegestückpaare 3 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Wiegestückpaare 3 umfassen jeweils ein Wiegestück 4 und ein Wiegestück 4', die bei Einknicken der Laschenkette 22 auf Wälzflächen 23 aufeinander abrollen. Jedes Wiegestückpaar 3 ist in einer Aufnahmebohrung 7 der Kettenlasche 1 aufgenommen, die Aufnahmebohrung 7 umfasst eine Anlagefläche 6. In der Darstellung der Fig. 1 stützt sich das Wiegestück 4 an der Anlagefläche 6 der Kettenlasche 1 ab, das Wiegestück 4' stützt sich an der Anlagefläche 61 der benachbarten Kettenlasche 1 ' ab. Das Wiegestück 4 weist eine gekrümmt ausgebildete Anlagefläche 5 auf, mit dem sich dieses an der An- lagefläche 6 der Kettenlasche 1 abstützt. Das Wiegestück 4' weist entsprechend eine Anlagefläche 5' auf, mit der sich dieses an der Anlagefläche 6' der der Kettenlasche 1 benachbarten Kettenlasche 1 ' abstützt. Die der Anlagefläche 6 gegenüberliegende Öffnungsfläche 8 der Öffnung 7 ist so ausgebildet, dass ein Spalt 24 zu dem Wiegestück 4' das sich an der benachbarten Kettenlasche 1' abstützt, gebildet wird. Das Wiegestück 4' berührt also die Oberfläche der Öffnung 7 der Kettenlasche 1 nicht. Ein entsprechender Spalt besteht auch zwischen dem Wiegestück 4 und der Oberfläche der Öffnung 8' der Kettenlasche 1'.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Kettenlasche 1. Die benachbarte Kettenlasche 1 ' ist hier nicht dargestellt, ebenso ist nur der zu dem Zahn 2 gehörende linke Teil der Kettenlasche 1 gemäß der Darstellung der Fig. 1 dargestellt. Die Öffnung 8 weist hier drei jeweils konvex in die Öffnung 8 hineinragende Nocken A, B sowie C auf. Das Wiegestück 4 des Wiegestückpaares 3 weist eine zu der Nocke A korrespondierende konkave Einschnürung AW auf, das Wiegestück 4' weist eine zu der Nocke B korrespondierende konkave Einschnürung BW auf. Die Einschnürung AW stützt sich bei einem Einknicken der Kette an die Nocke A ab, entsprechend stützt sich bei einem Einknicken der Laschenkette die Einschnürung BW des Wiegestückes 41 an der Nocke B ab und verhindert so eine zu starke Verdrehung der Wiegestücke 4 und 4' gegeneinander insbesondere bei einem Rückschwingen der Laschenkette.

Die zur in Laufrichtung gesehen Kettenoberseite hin angeordnete Nocke C dient der Verdrehsicherung der Wiegestücke 4 bzw. 4' bei Einknicken der Laschenkette. Ein gestrichelter Kreis 9 in Fig. 1 und 2 verdeutlicht einen Bereich mit einem relativ großen Abstand des Wiegestückes 4' zu der Kettenlasche 1. Bei der Ausführungsform der Laschenkette gemäß Fig. 2 wird eine mögliche Relativbewegung des Wiegestückes 4' in Richtung eines Doppelpfeiles R durch den Abstand ax des Wiegestückes 4' zu der Kettenlasche 1 bestimmt.

Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht auf zwei Kettenglieder 1 und 1 ' nach Stand der Technik entsprechend der Darstellung der Fig. 1 zur Verdeutlichung des Spiels zwischen den beiden Kettengliedern 1 und 1'. Ein Spiel, hier mit S bezeichnet, zwischen den Kettenlaschen 1 und 1' wird durch die spiel behaftete Aufnahme des Wiegestückpaares 3 in den Öffnungen 7 der Kettenlasche 1 und der Öffnungen T der Kettenlasche 1 ' bewirkt. Die Kettenlasche 1 sowie die zu der Kettenlasche 1 gehörende Öffnung 7 und das sich in der Öffnung 7 abstützende Wiegestück 4 sind in Fig. 3a gestrichelt dargestellt, die Kettenlasche 1', die dazu gehörende Öffnung 7 und das sich an der Öffnung 7 abstützende Wiegestück 4' sind mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Die Kettenlaschen 1 und 1 ' haben gegenüber den Wiegestückpaaren 3 jeweils ein Spiel S. Die beiden Kettenlaschen 1 und 1' lassen sich also um das Spiel 2S gegeneinander verschieben. Das Spiel S beträgt bei einer Laschenkette nach Stand der Technik etwa 0,2 mm, so dass sich das Gesamtspiel innerhalb der Laschenkette auf mehrere Millimeter addiert.

Fig. 3b zeigt zwei Laschen 1 und 1' einer erfindungsgemäßen Laschenkette 22, bei der das Spiel S auf einen Wert von 0,05 bis 0,15 mm reduziert ist. Die Reduktion des Spiels von 0,2 mm im Stand der Technik auf einen Wert von 0,05 bis 0,15 mm kann lokal an einer Stelle erfolgen, beispielsweise wie in Fig. 3b dargestellt an einer lokalen Spielreduktionsstelle 10 bzw. 10'. Die lokalen Spielreduktionsstellen 10 und 10' sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass diese die Spielreduktion nur im nicht eingeknickten Zustand der Laschenkette bewirken, also im eingeknickten Zustand trotzdem nicht mit den Wiegestücken 4 bzw. 4' in Kontakt kommen. Fig. 3b zeigt die Spielreduktion für eine Zahnlaschenkette entsprechend der Darstellung der Lasche der Fig. 2, also eine Zahnlaschenkette, bei der die einzelnen Kettenlaschen mit Nocken A, B, C versehen sind. Die Spielreduktion auf S = 0,05 bis 0,15 mm kann aber auch bei einer Laschenkette gemäß Fig. 1 , also einer Laschenkette ohne Nocken A, B, C, vorgenommen werden.

Die Reduktion des Spiels S durch lokale Spielreduktionsstellen 10 bzw. 10' erfolgt, indem die Öffnungen 7 bzw. 7' im Bereich der Öffnungsfläche 8 bzw. 8' einen Bereich aufweisen, der insbesondere bei nicht eingeknickter Laschenkette eine Reduzierung des Spiels auf einen Wert von S = 0,05 bis 0,15 mm bewirken. Das Spiel S beträgt dabei etwa ein Fünfzigstel (1/50) bis ein Fünfzehntel (1/15) der Breite b der Kettenlasche 1 , die Breite b der Kettenlasche 1 ist in Fig. 4 sowie in Fig. 5 eingezeichnet, es ist die in der Aufsicht auf die Laschenkette in Querrichtung gemessene Breite der Kettenlaschen.

Es hat sich gezeigt, dass durch das Spiel S von 0,05 mm bis 0,15 mm bzw. bei einem Spiel S, das etwa ein Fünfzigstel (1/50) bis ein Fünfzehntel (1/15) der Breite b der Kettenlaschen 1 beträgt, eine deutliche Reduktion der anhand der Fig. 7 dargestellten Seitenschwingneigung der Laschenkette bewirkt wird.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen Schnitte durch eine erfindungsgemäße Laschenkette in der Aufsicht. Dargestellt sind Laschenstapel zweier benachbarter Kettenglieder entsprechend der Darstellung der Figuren 3a und 3b, wobei hier eine Lasche 1 und zwei Laschen 1' zweier benachbarter Kettenglieder dargestellt sind. Durch das in Fig. 3a und 3b dargestellte Spiel S können die Wiegestücke 4 und 4' eine Kippbewegung in Längsrichtung der Laschenkette ausführen, die Längsachse 11 des Wiegestückpaares 3 bzw. der Wiegestücke 4 und 4' weicht dann um einen Kippwinkel α von der Querachse 12 der Laschenkette ab. Die Querachse 12 ist eine Senkrechte zur Kettenlaufrichtung 13, die in Fig. 4 durch einen Doppelpfeil 13 dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Reduktion des Spiels S bewirkt, dass der Kippwinkel α vermindert wird. Dies ist in Fig. 5 dargestellt. Eine zusätzliche Reduzierung des Spiels S und des Kippwinkels α wird erreicht, indem die Rechtswinkligkeitstoleranz der Innenfläche der Öffnungen 7 bzw. T der Kettenlaschen 1 einen Wert kleiner 0,02 mm aufweist. Zur Verdeutlichung der Rechtwinkligkeitstoleranz R ist in Fig. 5 eine Bezugsfläche 14 sowie ein Pfeil 15 eingezeichnet. Die Darstellung entspricht insofern DIN ISO 1101. Eine tolerierte Achse 16 der Öffnung 7 bzw. T einer Kettenlasche 1 bzw. 1' muss zwischen zwei parallelen, zur Bezugsfläche 14 und zur Pfeilrichtung 15 senkrechten Ebenen 17 und 17', einen Abstand kleiner 0,02 mm haben. Zur Verdeutlichung ist dies in Fig. 6 anhand der in Fig. 5 dargestellten Kettengliedes 1 ' vergrößert dargestellt, die Abstände R1 und R2 der Achse 16 zu den Bezugsflächen 17 bzw. 17' sind jeweils kleiner als 0,02 mm. Die Abstände R1 und R2 der Achse 16 zu den Bezugsflächen 17 bzw. 17' addieren sich zu der Rechtwinkligkeitstoleranz R, wobei R1<R und R2<R ist.

Fig. 7 verdeutlicht die Wirkung der erfindungsgemäßen Spielreduktion und der erfindungsgemäßen Reduktion der Rechtwinkligkeitstoleranz R anhand einer schematischen Aufsicht auf ein Umschlingungsgetriebe umfassend ein erstes Zahnrad 18 und ein zweites Zahnrad 19, die von einer Zahnlaschenkette 20 umschlungen sind. Die Laschenkette 20 kann im Betrieb des Umschlingungsgetriebes Seitenschwingungen ausführen, die durch einen Pfeil 21 gekennzeichnet sind. Die gestrichelt eingezeichneten Linien für die maximale Auslenkung 20 sind für eine Zahnlaschenkette 20 nach Stand der Technik als gestrichelte Linien dargestellt, für eine erfindungsgemäße Zahnlaschenkette 20 als durchgezogene Linie. Die Seitenschwingungsneigung, d.h. die Auslenkung in Richtung des Doppelpfeiles 21 , werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Laschenkette bzw. Zahnlaschenkette deutlich reduziert. Die Laschenette kann dadurch nicht an eine Gehäusewand des Umschlingungsgetriebes schlagen wodurch Schallemissionen verringert sind.

Bezugszeichenliste

1, 1" Kettenlasche
2,2' Zahn
3 Wiegestückpaar
4, 4' Wiegestück
5, 51 Anlagefläche
6, 6' Anlagefläche
Ij' Öffnung
8, 8' Öffnungsfläche
9 Kreis
, 10' Lokale Spielreduktionsstelle
11 Längsachse
12 Querachse
13 Kettenlaufrichtung
14 Bezugsfläche
15 Pfeil
16 Achse
17 Bezugsfläche
18 Erstes Zahnrad
19 Zweites Zahnrad
20 Zahnlaschenkette
21 Seitenschwingung
22 Laschen kette
23 Wälzfläche
24 Spalt