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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Endlosband, das sich zwischen
einer Antriebsscheibe und einer angetriebenen Scheibe erstreckt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Element,
welches das Metallband bildet.
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Technischer Hintergrund
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Es
ist bekannt, dass ein Metallband, zum Beispiel im japanischen Patent
Nr. 2563817 beschrieben, das die Priorität der niederländischen
Anmeldung Nr. 8700156 vom 23. Januar 1987 in Anspruch nimmt, in
einer im Fahrzeugbau eingesetzten stufenlosen variablen Geschwindigkeitsvorrichtung angewandt
wird, in der eine Vielzahl an plattenähnlichen Elementen, geformt
durch Stanzen einer Metallplatte, so gelagert sind, dass sie relativ
zur longitudinalen Richtung des Bandes verschiebbar sind. Haben
die einzelnen Elemente Ecken, können
die Ecken der Elemente den Riemen beschädigen, wenn sie unter Druck
in Reibungskontakt mit ihm kommen.
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Da,
wie oben erwähnt,
jedes konventionelle Metallriemen-Element durch Stanzen eines Plattenmaterials
geformt wird, ist es erforderlich, die Ecken der Elemente, die das
Band berühren,
wie im japanischen Patent Nr. 3–55266
beschrieben, das die Priorität
der niederländischen
Anmeldung Nr. 8303870 in Anspruch nimmt, abzuschrägen. Jedoch
ist es nicht möglich,
die Elemente an den Ecken einer Abschrägung oder anderer Nachbehandlung
zu unterziehen.
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Weiterhin
kann, da jedes Element aus einem einzelnen Plattenmaterial gemacht
wird, das Gewicht des Elements nicht reduziert werden. Diese Elemente
kreisen entlang einer kreisförmigen
Bahn über Scheiben
einer stufenlosen variablen Geschwindigkeitsvorrichtung. Hat das
Element jedoch eine hohe Masse, wirkt folglich eine große Zentrifugalkraft
auf das Element ein. Zusätzlich
wirkt eine große
Trägheitskraft
auf das Element ein, wenn ein Fahrzeug beschleunigt oder abbremst
wird. Solche übermäßigen Zentrifugal-
und Trägheitskräfte reduzieren
die Reaktionsgeschwindigkeit und behindern eine ruhige Funktion
der stufenlosen variablen Geschwindigkeitsvorrichtung. Schwere Elemente
verursachen derartige Probleme.
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Da
weiterhin jedes Element aus einer einzelnen Platte gefertigt wird,
verformt es sich kaum, wenn übermäßige Last
oder Kraft auf das Element dann einwirken, wenn es in Kontakt mit
den Scheiben tritt. So kann ein Element nicht die Last oder Kraft
ausgleichen, was Schaden oder ungewöhnlichen Abrieb des Elements
und der Scheiben verursacht.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der oben beschriebenen
Probleme im Stand der Technik geleistet. Das Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, einen Metallriemen sowie ein Metallriemen-Element
zur Verfügung
zu stellen, das Schaden und ungewöhnlichen Abrieb an solchen Elementen,
Riemen und Scheiben verhindert und auch und ruhig unter Kraftübertragung
arbeiten kann. Der Metallriemen dieser Erfindung wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 definiert.
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Beschreibung der Erfindung
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Um
das oben stehende Ziel zu erreichen, werden in einem Metallriemen
entsprechend einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die metallischen Riemenelemente von einem
metallischen Endlosband getragen, welches sich zwischen einer Antriebsscheibe
und einer angetriebenen Scheibe erstreckt und in Längsrichtung
des Bandes angeordnet ist. Der Rand des Elements besteht aus Draht.
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Eine
bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein Metallriemen,
der ein endloses Metallband, das sich zwischen einer Antriebsscheibe
und einer angetriebenen Scheibe erstreckt und eine Vielzahl von
Elementen, die in der Längsrichtung
des Bandes gelegen sind. Im Metallriemen ist der Rand des Elementes
aus Draht geformt. Das Element umfasst einen Körper, der die Scheibe, die Stützen, die
sich von jeder Seite des Köpers erstrecken,
und ein Paar hakenförmige
Abschnitte, welche sich von den Stützen nach innen erstrecken
und so angeordnet sind, dass sie sich gegenüberstehen, wobei der Körper und
die hakenförmigen
Abschnitte eine Öffnung
definieren. Ein Stopper wird innerhalb der Öffnung über das Band gestülpt, um
das Abrutschen der Elemente von dem auf der Öffnung angeordneten Band zu
verhindern.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht, die den Metallriemen entsprechend einer ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein partieller Ausschnitt der Seitenansicht des Metallriemens;
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3 ist
ein vertikaler Querschnittsansicht des Metallriemens;
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4 ist
eine Frontansicht des Elements;
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5(a) ist eine Aufsicht auf das Element;
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5(b) ist eine Seitenansicht des Elements;
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6 ist
eine Querschnittsansicht des Drahtes;
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7 ist
eine Aufsicht auf den Stopper;
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8 ist
eine Aufsicht, die den Zustand zeigt, in dem die Metallelemente
in das Band eingefügt
werden;
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9 ist
eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem die Metallelemente
in das Band eingefügt
werden;
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10 ist
ein eine vertikale Querschnittsansicht, die den Zustand zeigt, in
dem die Metallelemente in das Band eingefügt werden;
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11 ist
eine Aufsicht, die den Zustand zeigt, in dem die Metallelemente
gänzlich
in das Band eingefügt
worden sind;
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12 ist
eine vertikale Querschnittsicht, die den Zustand zeigt, in dem die
Metallelemente gänzlich
in das Band eingefügt
worden sind;
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13 ist
eine Seitenansicht der variablen Geschwindigkeitsvorrichtung nach
der zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine partielle Aufsicht auf den Metallriemen nach der zweiten Ausführungsform;
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15 ist
eine Frontansicht, die ein Element des in 14 gezeigten
Metallriemens zeigt;
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16 ist
eine Seitenansicht, die das Element aus 14 zeigt;
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17 ist
eine Querschnittsansicht des Drahtes;
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18 ist
eine Seitenansicht des Elementes nach einer dritten Ausführungsform;
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19 ist
eine Frontansicht des Elementes nach der dritten Ausführungsform;
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20 ist
eine Aufsicht auf das Element, das in 19 dargestellt
wird;
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21 ist
eine Frontansicht des Elements nach einer vierten Ausführungsform;
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22 ist
eine Aufsicht auf das Element, das in 21 dargestellt
wird;
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23 ist
eine Seitenansicht des Elements, das in 21 dargestellt
wird;
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24 ist
eines Frontansicht eines Elements nach dem Stand der Technik; und
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25 ist
die Frontansicht des Elements nach dem Stand der Technik.
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Am meisten bevorzugte
Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden insbesondere an Hand von
in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen, die in einer
stufenlosen variablen Geschwindigkeitsvorrichtung realisiert wurden,
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
wird im folgenden mit Bezug auf die 1 bis 12 detailliert beschrieben.
In der ersten Ausführungsform
beziehen sich die Ausdrücke "höher" und "niedriger" sowie "rechts" und "links" auf die 2 oder 4.
Die Ausdrücke "davor" und "dahinter" beziehen sich ebenfalls
auf die 2 oder 4.
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Wie
in 1 gezeigt, ist ein Antriebsscheibe (12)
an einer drehbaren Welle (11) befestigt. Eine im wesentlichen
V-förmige
Ringeinbuchtung (13) ist am Rand der Scheibe (12)
wie in 3 gezeigt, ausgebildet. Eine angetriebene Scheibe
(15) ist verbunden mit einer angetriebenen Welle (14),
die übereinstimmt
mit der Antriebswelle (11) in der Antriebsscheibe (12)
und eine im wesentlichen V-förmigen Ringeinbuchtung
(16) ist am Rand der Scheibe (15) geformt. Ein
endloser Metallriemen (17) erstreckt sich zwischen den
zwei Scheiben (12) und (15) und greift in die
Rillen 13 und 16 ein, um die Rotation der Antriebsscheibe
(12) auf die angetriebene Scheibe (15) zu übertragen.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, besteht der Metallriemen
(17) im wesentlichen aus einem endlosen Metallband (18),
einer Vielzahl metallischer Elemente (19) und einem endlosen
riemenähnlichen Metallstopper
(20), der etwas breiter als das metallische Band (18)
ist. Die Elemente (19) sind geschichtet und liegen in longitudinaler
Richtung relativ zueinander verschiebbar, um das Einlegen des Bandes (18)
zu ermöglichen.
Das Band (18) wird hergestellt, indem eine Vielzahl an
Metallblechen laminiert und dann ein- oder beidseitig einer Oberflächenbehandlung
durch Sand- oder Kugelstrahlung ausgesetzt wird. Diese Oberflächenbehandlung
ermöglicht
es, ein Schmiermittel mitzuführen,
das den Reibungswiderstand zwischen dem Band (18) und jedem
Element (19) minimiert.
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Wie
in 4 bis 6 gezeigt, wird jedes Element
hergestellt, indem ein Metalldraht (19a), der einen kreisförmigen Querschnitt
hat und der durch Ziehen hergestellt wird, in Stücke mit vorbestimmter Länge geteilt
wird, die resultierenden Stücke
in die Form für
Element (19) gebogen werden und die so hergestellten Stücke gepresst
werden. Jedes Element (19) hat eine symmetrische Form.
Die zweifach strichpunktierten Linen in (4) und (5a) zeigen beide die Form des Elements
(19) vor dem Pressen.
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Des
weiteren wird die gesamte äußere Oberfläche des
Elementes (19) Sand- oder Kugelgestrahlt, wie es auch mit
dem Band (18) geschah. Die Oberflächenbehandlung trägt dazu
bei, dass ein Schmiermittel anhaften kann, das den Reibungswiderstand
zwischen den Elementen (19) vermindert. Jedes Element (19)
hat eine hakenförmige
Stütze oder
Erhebung (32), die sich von jeder Seite der oberen Fläche des
Köpers
(31) nach oben erstreckt. Eine Öffnung oder Aussparung (30),
worin das Band (18) und der Stopper (20) eingelegt
sind, ist zwischen den Stützen
definiert. Die Spitzen der Stützen
(32) sind nach innen gebogen, um ineinandergreifende Vorwölbungen
(33) zu bilden. Eine Öffnung
(34), die etwas weiter ist als das Band (18) und
etwas schmaler als der Stopper (20) wird zwischen den ineinandergreifenden
Vorsprüngen
definiert. Jedes Element (19) wird in der Aussparung (30)
durch das Band (18) getragen.
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Die
Schultern (35) des Körpers
(31), auf dem das Band (18) aufliegt, hat eine
bogenförmige
Form, die sanft nach oben zeigt, um eine Verdrehung des Bandes (18)
zu vermeiden. Wenn eine große
nach unten gerichtete Kraft auf den Körper (31) wirkt, verbiegen
sich die Schultern (35) zu einer geringeren Krümmung (fast
linear), die die Belastung verringert.
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Eine
erste Schräge
(36) wird auf einer Seite jedes Elements (19)
des Körpers
(31) durch Polieren geformt. Diese erste Neigung (36)
ist so geformt, dass die Dicke des Körpers (31) allmählich nach
unten hin abnimmt, wie in in den 4 und 5(b) zu sehen ist.
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Die
erste Schräge
(36) ermöglicht
der Reihe an Elementen (19), sich entlang des Randes der Scheiben
(12) und (15) zu biegen, wenn sie mit diesen in
Kontakt stehen.
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Der
Körper
(31) hat an beiden Enden zweite Schrägen (37), die nach 4 nach
innen gerichtete Schräge
sind. Die zweiten Schrägen
(37) werden durch Polieren geformt. Wie in 3 gezeigt,
greifen die zweiten Schrägen
(37) in die Innenseitenfächen der ringförmigen Vertiefung
(13, 16) der Scheibe (12, 15)
ein.
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Eine
Nocke (38) wurde durch Pressen in der Mitte des Köpers (31)
und eine Vertiefung (39) auf der anderen Seite des Körpers (31)
in Ausrichtung auf die Nocke geformt. Alle zwei angrenzende Elemente
(19) stehen miteinander über die Nocke (38) und
die Vertiefung (39) in Kontakt, so sdass die Elemente (19)
zueinander ausgerichtet miteinander in Kontakt stehen.
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Wie
in 7 gezeigt, weist der Stopper (20) eine
Vielzahl an Schlitzen (40) auf. Auf der anliegenden Seite
der Schlitze (40) sind kleine Löcher (40a) angeordnet.
Die Schlitze (40) im Stopper (20) sind in Paaren
zu gleichen Intervallen definiert.
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Des
weiteren kann der Stopper (20) auf der Oberfläche beider
Seiten oder auf der Oberfläche
einer Seite einer Oberflächenbehandlung
im Sinne von Sand- oder Kugelstrahlung ausgesetzt werden, welche
ein Schmiermittel trägt,
das den Reibungswiderstand zwischen dem Stopper (20), der äußersten Schicht
des Bandes (18) und den Elementen (19) vermindern
soll.
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Die
Stellung des Stoppers (20) kann zwischen einer normalen
und einer weiten Einstellung verändert
werden, die in den (11) und (12) gezeigt wird sowie zwischen einer
gebogenen oder engen Einstellung, die in den (8) und (10) gezeigt wird. Der Stopper ist am Rand
des Bandes (18) gelegen und die Weite des Stoppers (20)
im weiten Zustand nach (7) wird zum
engen oder gebogenen Zustand nach (20) und (8) verringert, indem man Greifwerkzeuge
(nicht gezeigt) in die kleinen Löcher
(40a) einrastet, um den Stopper (20) zu verbiegen
und dessen Weite zu verringern.
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Wenn
der Stopper 20 im gebogenen Zustand ist, ist es vorgesehen,
dass er etwas enger als die Weite der Öffnung (34) des Elements
(19) ist. Wie in 9 gezeigt,
sind die Elemente (19) durch die Öffnung (34) eines
jeden Elements (19) in das Band (18) eingelegt,
so dass sie durch das Band (18) getragen werden und eines
nach dem anderen in einen weiteren Bereich des Bandes (18)
verschoben werden können.
Wenn die Elemente (19) alle in das Band (18) eingelegt
worden sind, werden die Werkzeuge vom Stopper (20) gelöst. Der
Stopper (20) nimmt dann wieder den weiten und flachen Zustand
an und die Enden des Stoppers (20) greifen in die hakenförmigen Abschnitte
(33), wie in 11 und 12 gezeigt,
ein. In diesem Zustand werden die Elemente (19) daran gehindert,
vom Band (18) zu rutschen.
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Als
nächstes
sollen die Effekte der oben aufgeführten Ausführungsform herausgestellt werden.
- (1-1) Da in dieser Ausführungsform jedes Element (19)
mit einer Öffnung
(34) mit einer hinsichtlich der Breite des Bandes (18)
passenden Weite versehen wurde, wurde das Gewicht der Elemente (19)
sowie das Gewicht des gesamten Metallriemens (17) reduziert.
Tatsächlich
wurde eine Gewichtsreduktion des Metallriemens von 20 bis 30 Prozent
erreicht. Dies reduziert die Trägheitskraft, so
dass zu erwarten ist, dass der Riemen (17) ein verbessertes
Ansprechverhalten in Bezug auf Beschleunigung, Abbremsen und ähnliches
zeigt. Da weiterhin jedes Element (19) aus einem gezogenen
Draht gefertigt ist, ist es kostengünstig. Zudem ist anzumerken,
dass da jedes Element (19) hergestellt wird, indem Draht
mit einem kreisförmigen
Querschnitt in Formen gepresst wird, die Elemente (19a)
keine Ecken mehr haben, wie sie erhalten werden, wenn die Elemente
(19) durch Stanzen einer Platte hergestellt werden. Somit beschädigen die
Elemente (19) das Band (18) sowie den Stopper
(20), der die Haltbarkeit des Metallriemens (17)
erhöht,
nicht mehr wesentlich. Da jedes Element (19) eine Säule (32)
auf jeder Seite hat, ist es haltbar und widerstandsfähig gegen Schaden.
- (1-2) In der Stellung, in der die Elemente durch das Band stabilisiert
werden, ist es nötig,
zu verhindern, dass die Elemente vom Band rutschen können, wobei
Maßnahmen
für diesen
Zweck vorgeschlagen wurden. Die nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung
mit der Publikations-Nr. Sho 55–100443,
das dem US Patent Nr. 4,303,403 entspricht, offenbart eine typische
Konstruktion, wie in 24 gezeigt. In 24 umfasst
ein Element (301), das in ein Band (300) greift,
eine Aussparung (302), die lateral geöffnet ist. In der in 24 gezeigten
Apparatur umfasst das Element (302) ein Paar an Aussparungen (302),
die lateral geöffnet
sind. Das nicht geprüfte japanische
Patentveröffentlichung
Nr. Sho 62–35136
offenbart eine Apparatur, wie sie in 25 gezeigt
wird, in der nachdem einem Band (300) eine Aussparung (302)
eines Elementes (301) platziert worden ist, ein Kreuzstück (304)
ist über
die Öffnung
der Aussparung (302) platziert wird. Jedoch kann, wie in
den Apparaturen in 24 gezeigt, das Element (301)
vom Riemen (300) durch die laterale Öffnung rutschen. In dem Aufbau,
der in 25 gezeigt wird, muss das Kreuzstück (304)
an einer Vielzahl an Elementen (301), zum Beispiel durch
Schweißen
oder ähnliches,
befestigt werden, nachdem die Elemente (301) in das Band
(300) eingebracht wurden. Dies ist eine schwierige Aufgabe,
vor allem da die Elemente (301) klein sind. Zudem muss
eine Kreuzstück
(304) für
jedes Element (301) angefertigt werden. Dies erhöht die Anzahl
an Teilen und macht Apparaturen kompliziert.
In der ersten
Ausführungsform
der Erfindung greift der hakenförmige
Abschnitt (33) des Elemente (19) in dem Stopper
(20), um sicher zu verhindern, dass das Element (19)
herunterrutscht. Das Hinzufügen
eines einzelnen Stoppers macht die Apparaturen im Vergleich zum
Stand der Technik, wie in 25 gezeigt,
wo jedes Element durch ein Kreuzstück daran gehindert wird von
dem Band zu rutschen, nicht kompliziert.
- (1-3) Weil die Elemente (19) durch ein Band (18) getragen
werden, wobei die Flexibilität
eines Stoppers (20) genutzt wird, können sie sehr einfach in den
Riemen eingearbeitet werden.
- (1-4) Die Schlitze (40) und kleinen Löcher (40a), im
Stopper (20) zur Erhöhung
der Flexibilität
aufweist tragen zur Gewichtsreduktion des Metallriemens bei.
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Zweite Ausführungsform
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in den 13 und 17 beschrieben,
In der zweiten Ausführungsform
beziehen sich die Ausdrücke "höher" und "niedriger" sowie "rechts" und "links" auf die 15. Die
Ausdrücke "davor" und "dahinter" beziehen sich ebenfalls
auf die 15.
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Wie
in 13 und 15 gezeigt,
ist eine Antriebsscheibe (112) mit einer Antriebswelle
(111) verbunden. Am Rand der Scheibe (112) ist
eine im wesentlichen V- und ringförmige Vertiefung. Eine angetriebene
Scheibe (114) ist mit einer angetriebenen Welle (113)
verbunden, die der Antriebswelle (111) der Antriebsscheibe
(112) entspricht, wobei am Rande der Scheibe (114)
ebenfalls eine im wesentlichen V- und ringförmige Vertiefung (114a)
ist. Ein endloser Metallriemen (115) erstreckt sich zwischen
der Antriebsscheibe (112) und der angetriebenen Scheibe (114),
um in die ringförmigen
Vertiefungen (112a) und (114a) einzugreifen und
Rotation von der Antriebswelle (111) über die Antriebsscheibe (112),
den Metallriemen (115) und die angetriebene Scheibe (114) auf
die angetriebene Welle (113) zu übertragen.
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Wie
in den 14 und 15 gezeigt, umfasst
der Metallriemen (115) im wesentlichen eine Paar an endlosen
Metallbändern
(116) und eine Vielzahl an Metallelementen (117).
Die Elemente (117) sind zwischen den Bändern (116) angeordnet,
um in longitudinaler Richtung des Bandes (116) relativ
zueinander verschiebbar zu sein.
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Jedes
Band (116) wird hergestellt durch Laminieren einer Vielzahl
von endlosen riemenähnlichen
Körpern
(118), jeder aus Metallblechen gefertigt und mit einer
Oberflächenstruktur
(118a), die auf eine oder beide Seiten aufgebracht worden
ist. Die Oberflächenstruktur
(118a) wird zum Beispiel erstellt, indem eine Prägestruktur
aufgebracht wird, die auf dem Rand einer Rolle geformt ist, die
verwendet wird, wenn der endlose Metallriemen (118) durch
eine Mehrzahl an Rollen geführt
wird. Wahlweise wird die Oberflächenstruktur
erstellt, indem der endlose Metallriemen (118), der bis
zu einer bestimmten Dicke ausgewalzt wird, Sandstrahlung und Kugelbeschuss ausgesetzt
wird, um sehr kleine Vertiefungen mit jeweils sehr genauem Querschnitt
herzustellen. Die Bildung der Oberflächenstruktur (118a)
reduziert die Kontaktoberfläche
zwischen den endlosen riemenähnlichen
Körpern
(118) in jedem Band (116) und zwischen dem Band
(116) und jedem Element (117). Die Oberflächestruktur
ermöglicht
auch, ein Schmiermittel in den kleinen Vertiefungen mitzuführen. So wird
der Reibungswiderstand zwischen den endlosen riemenähnlichen
Körpern
(118) und zwischen dem Band (116) und jedem Element
(117) reduziert.
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Wie
in den 14 bis 17 gezeigt,
wird jedes Element hergestellt, indem ein Metalldraht (124),
der einen rechteckigen Querschnitt und eine bestimmte Länge hat,
gebogen wird, um ein gesamtes Element (117) herzustellen.
Jedes Element (117) hat eine symmetrische Form. Die Elemente
(117) werden erhalten, indem ein Metalldraht (124)
in Stücke
mit bestimmter Länge
zerteilt und die resultierenden Stücke gebogen werden. Angrenzende
Teile, die durch zweifach strichpunktierte Kreise (150)
in 15 angedeutet werden, sind verschweißt. So sind
Aussparungen S in der Kette (124) festgelegt.
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Der
Draht (124) wird aus ein Eisenmetall wie einem Stahldraht
mit hohem Kohlenstoffgehalt hergestellt. Jedes Elemente (117)
erhält
eine Oberflächenbehandlung
(117a) über
ihre gesamte äußere Oberfläche hinweg
durch Sandstrahlung oder Kugelbeschuss. Die Oberflächenstruktur
bewirkt, dass ein Schmiermittel anhaften kann, um den Reibungswiderstand
zwischen den Elementen (117) und zwischen dem Band (116)
und jedem Element (117) zu verringern.
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Jedes
Element (117) hat einen Körper (119) und einen
Kopf (120), die integral mit Stützen (121) verbunden
sind. Die Köpfe
(120) erstrecken sich vom Köper (119) durch die
Stützen
(121). Ein Paar Schlitze (125), in die die Bänder (116)
eingebracht sind, ist auf einer Seite einer jeden Stütze (121).
Die Bänder (116)
führen
durch die Schlitze (125) und die Köpfe (120) verhindern,
dass die Elemente (117) von den Bändern rutschen.
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Die
Schultern (127) des Köpers
(119) sind unter den Schlitzen (125) gelegen,
auf denen die Bänder
angeorndet sind. Jede Schulter (127) hat eine genaue Größe und verhindert,
dass die Bänder (116)
herunterrutschen. Die Spitzen (128) der Köpfe (120),
die über
den Schlitzen (125) sind, sind genau nach oben gebogen,
sodass die Spitzen nicht die Oberflächen der Bänder (116) stören.
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Ein
Paar erster Schrägen
(119a) wird auf einer Seite des Körpers (119) eines
jeden Elements (117) gebildet. Die ersten Schrägen (119a)
sind so geformt, dass die Dicke des Körpers (119) allmählich in
die nach unten zeigende Richtung der 16 abnimmt.
Der Körper
(119) in einem jeden Element (117) hat zudem eine
zweite nach unten gerichtete Abschrägung (119b). Die zweiten
Abschrägungen (119b)
greifen in die inneren Oberflächen
der ringförmigen
Rillen (112a) und (114a) der Scheiben (112) und
(114) ein. Wenn das Antriebsrad (112) rotiert,
zirkuliert der Metallriemen, um die Rotation zum angetriebenen Rad
(114) zu übertragen.
Wenn die Breite der ringförmigen
Vertiefung oder der Vertiefungen (112a)/(114a)
in einer oder beiden Scheiben (112) und (114)
durch einen Drehmomentwechsel auf der Antriebsseite oder der angetriebenen
Seite geändert wird,
verschieben sich dementsprechend die Elemente (117) in
radialer Richtung der Scheiben (112) und (114).
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Eine
Nocke oder Auswölbung
(130) wird in der Mitte des Körpers (119) geformt.
Die Auswölbung (130)
hat auf beiden Seiten sich verjüngende
Flächen (130a),
die am oberen Ende des Köpers
(119) am breitesten und am unteren Ende des Köpers (119) schmaler
sind. Jede Nocke (130) hat an der Rückseite eine Auswölbung (131),
die der Größe der Nocke entspricht.
So ändern
sich die Breite der Nocke (130) und der Vertiefung (131)
kontinuierlich entlang der inneren Wandoberfläche der ringförmigen Vertiefung (112a)
und (114a) der Scheiben (112) und (114),
um vom Boden einer jeden Vertiefung zur Öffnung hin größer zu werden.
Alle zwei nebeneinanlanderliegende Elemente (117) sind
miteinander über
die Nocke (130) und die Vertiefung (131) verbunden,
um zu verhindern, dass die Elemente (117) nicht mehr richtig
aufgereiht sind.
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Wie
in 17 gezeigt, ist der Draht (124) bogenförmig an
allen vier Kanten (123) abgeschrägt. So hat das Element (117)
an den Rändern
keine Kanten, die die Oberfläche
des Bandes (116) sowie die innere Oberfläche der
ringförmigen
Vertiefungen (112a) und (114a) der Scheiben (112)
und (114) beschädigen
können.
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Das
Element (117) wird erhalten, indem der Draht (124),
der ein Querschnittsprofil wie in 17 gezeigt
aufweist, in eine vorbestimmte Länge
geschnitten und gebogen wird. Die Enden des Drahtes (124)
stoßen
an den Stützen
(121) aneinander. Die Zusammenstöße können bloße Zusammenstöße sein
oder durch Schweißen
fixiert werden.
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Der
Draht (124) wird durch Extrusion oder Kaltwalzen erhalten.
So werden genaue gebogene Abschrägungen
gleichzeitig an den Ecken (123) gebildet, wenn das Material
(124) extrudiert wird und der so geformte Draht (124)
hat eine Spiegeloberfläche.
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Im
Folgenden sollen die Auswirkungen der zweiten Ausführungsform
beschrieben werden:
- (2-1) In dieser Ausführungsform
wird jedes Element (117) aus Draht (124) geformt,
so dass die Ecken (123) des Drahtes (124) leicht
abgeschrägt werden
können,
wenn das Material (124), wie oben beschrieben, extrudiert
wird. Die bogenförmige
Abschrägung
der Ecken (123) verhindert, dass die Bänder (116) sowie die
Scheiben (112) und (114) beschädigt werden, was die Haltbarkeit des
Metallriemens (115) erhöht.
- (2-2) Nur die Außenstruktur
eines jeden Elements (117) ist durch Draht (124)
geformt und Aussparungen S sind darin vorgesehen. Dies reduziert das
Gewicht eines jeden Elementes (117) und des Metallriemens
(115). Somit wird die Zentrifugalkraft des Metallriemens
entlang der Ränder
der Scheiben (112) und (114) sowie die Trägheitskraft bei
Reaktion auf Beschleunigung und Abbremsen reduziert, was zu exzellentem
Reaktionsverhalten und ruhiger Kraftübertragung führt.
- (2-3) Da jedes Element (117) durch den Draht (124)
gebildet wird, biegt sich jedes Element (117) leicht nach
innen, wenn eine übermäßige Last oder
Kraft darauf einwirkt. Wenn zum Beispiel auf die zweiten Abschrägungen (119b)
jedes Elements (117) durch die Scheiben (112)
und (114) ein Druck nach Innen ausgeübt wird, biegen sich die Elemente
(117) entsprechend leicht nach innen. Dieses mildert die
Last oder Kraft und verhindert Beschädigungen oder ungewöhnliche
Abnutzung der Scheiben (112) und (114) und der
Elemente (117), wodurch die Lebensdauer des Metallriemens
(115) erhöht
wird.
- (2-4) Da der Draht (124) einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt aufweist, können
die Elemente (117) sauber entlang der Längsrichtung der Bänder (116)
aneinander gereiht werden, wodurch Vibrationen und Lärmentwicklung
vermieden werden und die Effizienz der Kraftübertragung erhöht wird.
- (2-5) Die gesamte Peripherie jedes Elements (117) besteht
nicht aus ausgeschnittenen Flächen,
sondern aus kaltgewalzten Flächen.
Selbst wenn jedes Element (117) sandgestrahlt oder anderweitig
behandelt wird, werden daher die flachen Oberflächen lediglich aufgerauht,
ohne die Ebenheit der Oberfläche
zu verringern. Dieses sorgt für
flächige
Verbindung zwischen den Elementen (117) und trägt zur effizienten
Kraftübertragung
bei.
- (2-6) Da die Schultern (127) beide eine gekrümmte Form
aufweisen, verhindern sie das Verdrehen der Bänder (116) und somit
Schäden
an Bändern (116)
und Elementen (117).
- (2-7) Da die Spitzen der Köpfe
(120) bogenförmig nach
oben ragen, wird eine Beschädigung
der Spitzen (128) der Köpfe
(120) und der Bänder (116)
verhindert.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Es
wird im folgenden eine dritte Ausführungsform beschrieben, welche
sich auf die 18 bis 20 bezieht.
Die dritte Ausführungsform
ist eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform. Die Spitzen (128)
der Köpfe
(120) krümmen
sich in der dritten Ausführungsform
nach vorne. Daher können die
Elemente (117) in der dritten Ausführungsform ausgerichtet bleiben,
indem die Spitzen (128) zweier benachbarter Elemente (117)
ineinander greifen.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Es
wird im folgenden eine vierte Ausführungsform beschrieben, welche
sich auf die Abbildungen 21 bis 23 bezieht. Die
vierte Ausführungsform
ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform. Ein Paar Vorwölbungen
(55) werden in der vierten Ausführungsform auf jeder Seite
durch Pressen gebildet. Die Vorwölbungen
(55) werden auf jeder Seite des Körpers (31) diagonal
und symmetrisch in Bezug auf eine Ebene Q einschließlich der
umlaufenden Fläche
des Elements (19) gebildet. Jede Vorwölbung (55) hat eine
festgelegte Breite und eine Vertiefung (56) wird auf der
Rückseite
bündig
mit der Vorwölbung
(55) gebildet.
-
Wenn
eine übermäßige nach
unten gerichtete Last auf den Körper
(31) einwirkt, biegt sich die Schulter (35) zu
einer geringeren Krümmung
(fast linear), wodurch die Belastung verringert wird.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Beispielsweise
kann die Form des Elements (19) in der ersten Ausführungsform
auf vielerlei Weise verändert
werden. So können
durchgehende Löcher
im Körper
(31) gebildet werden, um Gewicht einzusparen.
-
Während Schlitze
(40) und dergleichen im Stopper (20) der ersten
Ausführungsform
gebildet werden, ist die form der Schlitze (40) nicht auf
die in 7 beschränkt,
sondern es können
verschiedene Formen wie ein einfaches Quadrat oder ein Rhombus zum
Einsatz kommen.
-
In
der ersten Ausführungsform
sind die Form und die Größe der auf
dem Körper
(31) gebildeten Nocke (38) keiner Beschränkung unterworfen,
solange jede benachbarten Elemente (19) ineinander einrasten
können,
ohne abzurutschen und der Metallriemen (17) seine Funktion
ausüben
kann. Zum Beispiel kann die Nocke (38) einen quadratischen
Querschnitt aufweisen. Die Form der Einbuchtung (39) stimmt
mit der der Nocke (38) überein.
-
In
der ersten Ausführungsform
sind die Nocke (38) und die Einbuchtung (39) auf
dem Körper (31)
ausgebildet. Jedoch können
sie auch an anderen Stellen ausgebildet sein, solange jede benachbarten
Elemente einrasten können,
ohne abzurutschen und der Metallriemen (17) seine Funktion
ausüben
kann. Sie können
auf den Stützen
(32) ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen jeden benachbarten
zwei Elementen (19) kann nicht von dem Einrasten zwischen
der Nocke (38) und der Vertiefung (39) abhängen und
das untere Ende des Körpers
(31) oder die Spitzen der Vorwölbungen (33) können gekrümmt sein
in Abhängigkeit
der Richtung der Verbindung der Elemente (19), um Einrasten
entlang der so gekrümmten
Abschnitte zu erreichen.
-
In
der ersten Ausführungsform
war der Stopper (20) gebogen, wenn die Elemente (19)
mit dem Band (18) in Verbindung waren. Jedoch ist es auch möglich, die
Elemente (19) diagonal zum Stopper (20) anzuordnen,
um eine Seitenkante des Stoppers (20) in die Vertiefung
(30) zu bringen. Dann wird das Element (19) um
diese Seite gedreht, um das Band (18) in die Vertiefung
(30) einzulegen.
-
In
jedem Element (117) können
angrenzende Abschnitte des Drahtes (124) an von in jeder
Ausführungsform
dargestellten Postionen geschweißt werden.
-
In
der dritten Ausführungsform
können
die Spitzen (128) der Köpfe
(120) in entgegengesetzter Richtung oder rückwärts zur
Ansicht in 20 gekrümmt sein.
-
Die
Ecken (123) des Drahtes (124) können nicht
bogenförmig,
sondern auch linear abgerundet sein.
-
Die
von den Drähten
(31) und (124) jeweils in den Elementen gebildeten
Leerräume
S können
mit einem Kunstharz zur Absorption von Schwingungen, Geräuschen,
etc. versehen werden.
-
Zwei
oder mehr Sorten von metallischem Material werden für Elemente
(19) und (117) bereitgestellt und diese Materialien
können
so angeordnet oder geschichtet sein, dass sie jeweils neben verschiedenen
Materialien zu liegen kommen. Dieser Aufbau kann Schwingungen und
Geräusche
vermindern durch den Unterschied der Eigenfrequenzen zwischen den
benachbarten Elementen (19; 117).
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Von
den in den obigen Ausführungsformen unterschiedliche
Materialien können
für die
Elemente (19) und (117) verwendet werden. Es können zum Beispiel
andere Eisenmetalle ausser gehärtetem oder
rostfreiem Stahl eingesetzt werden.
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Die
Elemente (19) und (117) können einer Oberflächenhärtung an
den Schultern (35) und (127) des Körpers (31)
und (119) und an den zweiten Schrägen (37) und (119b)
der Elemente (19) und (117) unterzogen werden.
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Ein
superhartes Metallpulver wird auf die Schultern (35) und
(127) des Körpers
(31) und (119) und auf die zweiten Schrägen (37)
und (119b) der Elemente (19) und (117)
gesprüht,
das Pulver wird durch Erwärmen
geschmolzen und verfestigt sich, um eine superharte Legierungsschicht
zu bilden.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
In
der vorliegenden Erfindung wird das Element mittels eines Drahtes
gebildet. Dieses kann Beschädigungen
am Band und ähnlichem
verhindern. Weiterhin das Gewicht des Elementes im Vergleich zu
dem Fall verringert werden, in dem das Element aus einem Plattenmaterial
gebildet wird. Zusätzlich kann
im Fall der Einwirkung einer übermäßigen Last oder
Kraft auf das Element dieses sich leicht biegen, um der Kraft oder
Last entgegenzuwirken, wodurch Schaden oder übermäßiger Verschleiss der Scheiben
oder Elemente verhindert wird.