用于制造传动带的横向元件的方法 技术领域 本发明涉及一种用于制造柔性传动带的横向元件构件的方法。 所述传动带主要用 作在公知的连续可变传动装置 ( 无级变速器 ) 的两个可调皮带轮之间进行动力传输的机 构， 所述连续可变传动装置主要运用在机动车辆中。 目前这种类型的传动带是公知的， 并且 例如在欧洲专利公开文献 EP-A-1554 507 中被描述。
背景技术
所述已知的传动带由可滑动地设置在传动带的两个层叠的环状可拉伸装置上的 大量相对薄的横向金属元件组成， 所述环状可拉伸装置每一个都由一组互相嵌套的平坦且 薄的金属环组成， 其备选地表示条带。所述环通常由特别地 (a/o) 结合了高抗拉强度和抵 抗拉伸应力及弯曲疲劳的良好耐受性的马氏体时效钢制成。横向元件通常由例如为 75Cr1 的基本 (basic) 铬碳钢制成。横向元件的制造至少包括以下步骤 ： 逐渐展开基材的螺旋卷 绕的条状件和将所述条状件前移、 即供给到冲切装置的步骤， 通过冲切装置从条状件上相 继地切出横向元件的步骤， 以及在硬化热处理中为一批所述横向元件提供额外的材料硬度 的步骤。后面的硬化过程步骤典型地包括至少三个阶段。在硬化过程的第一阶段或奥氏体 化阶段中， 从基本铁素体材料结构到奥氏体的相变通过将横向元件加热到用于奥氏体相形 成的临界温度以上以及用于完成所述相变的充分长的时间而实现， 在第二阶段或淬火阶段 中， 横向元件被迅速冷却以形成马氏体， 以及在第三阶段或回火阶段中， 横向元件被再次加 热， 然而其被加热到比上述奥氏体化温度低得多的温度， 以用于减小横向元件材料的易碎 性。
在本领域中、 例如在 JP-A-2004/136361 中已经建议了， 通过在冲切过程步骤中几 乎切出、 而不是完全地整个切出 ( 或切断 ) 横向元件， 因此在元件的周边和条状件的余留框 架部分之间留下连接片， 以及之后将条状件从冲切装置供给到硬化过程站并且将其整体硬 化， 从而改变以上制造方法。仅在硬化之后横向元件被完全地与所述框架部分分离。因此， 实现了用于横向元件的冲切和硬化的连续过程， 并且更重要的是， 有利地避免了在冲切和 硬化中间精细地操纵 (handling) 仍未硬化的并且因此是脆弱的和由此易损坏的单个横向 元件。
尽管已知的制造方法在有限的操纵成果方面是有利的， 但其有效性、 即效率被认 为次于最佳。 所述问题来源于利用普通冲切装置可得到的生产率超过甚至利用优化的硬化 过程站可得到的生产率一相当大的余量的事实。例如， 已知的冲切装置可以容易地以高于 每秒 5 个冲切行程的速率运行， 为此条状件每一秒钟都需要前移、 即供给到冲切装置高于 横向元件的宽度尺寸的 5 倍或典型地多于 200 毫米。然而， 硬化过程的回火阶段典型地要 求在大约 1 小时内完成， 这意味着为了在回火阶段中加热条状件， 炉将不得不具有完全不 在所 切实际的大约 0.5 公里的长度以处理前移的条状件、 即跟上冲切装置的生产率。因此， 述已知的制造方法的实际实施方式中， 冲切装置只能以其最大行程速率的几分之一工作、 即运行。理论上可以选择将条状件在冲切之后立即再次缠绕成螺旋形圈， 以便于将冲切的 过程步骤与制造方法的其它步骤分离开， 所述过程方案也由 JP-A-2004/136361 建议。然 而， 由于实际上横向元件将在施加在所述螺旋形圈的层中和在所述层之间的力的作用下弯 曲、 将变得混乱地缠绕和 / 或甚至将通过所述连接片的剪切从条状件的框架部分上断开， 因此已知的制造方法的所述变化形式看起来仅仅是理论上的参考。因此， 注意到在冲切之 后基材仍然相对柔软， 至少还有待于硬化， 从而横向元件可能变形和 / 或变得相对容易被 损坏。 发明内容 本发明被作出以改进以上已知的制造方法并且建立其变化形式， 所述变化形式既 切实可行而且有利地允许冲切装置以更高得多的行程速率工作。
根据本发明， 以上目的一般地利用所附的权利要求 1 的制造方法实现。根据本发 明， 在所述冲切过程步骤之后、 但最迟在回火的所述硬化过程阶段前面， 基材的连续条状件 被相继地切割成具有有限长度的条状件区段， 所述有限长度例如在 0.5 和 2.5 米之间。因 此， 每一个条状件区段包含至少一个横向元件， 但是优选地包括 25 到 150 的更多数量的横 向元件。 因此， 由于所述条状件区段的框架部分可用于操纵， 因此未被硬化的横向元件既不 必须单个地操纵也不必须直接操纵。此外， 通过在一个回火炉中并行地对多个所述条状件 区段回火， 和 / 或通过并行地放置多个所述回火炉， 硬化过程站可以被容易地和有利地布 置以跟得上冲切装置的生产率。 在这方面， 在硬化过程的回火阶段前面， 所述条状件区段优 选地被装载到传送架中， 所述传送架可以保持大量所述条状件区段。 因此， 回火炉被设计为 容纳一个或多个所述传送架， 以使得几个或也许仅仅一个回火炉被要求跟得上冲切装置的 生产率。 优选地， 传送架设有用于保持所述条状件区段的夹紧机构， 所述条状件区段仅接合 其所述框架部分。
此外在以上方面中， 被认为非常有利的是， 在奥氏体化阶段中感应地加热基材的 条状件， 其或者作为整体加热， 对此条状件被连续地传送通过建立可控高频电磁场的感应 线圈， 或者作为切割成的条状件区段单个地被加热， 所述条状件区段在大量所述感应线圈 内部并行地被加热。特别是在过程的所述后一种设置中， 所述制造方法的随后的淬火阶段 可以通过在奥氏体化阶段已经完成之后利用液体或气体冲洗包含被加热的条状件区段的 感应线圈而非常有效地进行。这样， 横向元件的硬化热处理将最终均匀并且可以被容易地 和精确地控制。
因此， 取决于奥氏体化和淬火的硬化过程阶段是在前移的条状件上整体地作为一 连续过程进行， 还是通过并行地处理多个之前切出的条状件区段而以分批形式的过程进 行， 根据本发明， 将条状件切割成具有有限长度的区段的过程步骤或者仅在所述淬火阶段 已经完成之后分别执行， 或者在硬化的过程步骤前面、 即立即接着冲切过程步骤分别执行。
附图说明
现在将进一步参考所附附图说明本发明。 图 1 是设有传动带和两个皮带轮的已知连续可变传动装置的透视图中的概略视图。图 2 是已知的传动带沿其纵向方向定向的横截面， 其给出了其横向元件的前视 图 3 是用于横向元件的已知制造方法的目前相关部分的概略视图。 图 4 示出了冲切过程步骤已经在其上进行之后的基材的条状件。 图 5 是根据本发明用于横向元件的制造方法的可行方案的概略视图。图。
具体实施方式
图 1 示出了已知的连续可变传动装置的主要部分， 其通常运用于发动机及其驱动 车轮之间机动车辆的传动线路中。传动装置包括两个皮带轮 1、 2， 所述皮带轮每个都设有 两个皮带轮盘 4、 5， 在所述皮带轮盘之间存在有所谓的推动带型的传动带 3 以用于将旋转 运动 M 和伴随的扭矩从皮带轮 1、 2 中的一个传递到另一个 2、 1。皮带轮盘 4、 5 被设定形状 为大致锥形并且至少一个皮带轮盘 4 轴向可动地沿相应的皮带轮轴 6、 7 被结合到传动装置 中， 两个盘 4、 5 都被置于所述皮带轮轴 6、 7 上。传动装置通常还包括启动机构， 其将指向相 应的另一个沿轴向固定的皮带轮盘 5 的沿轴向定向的夹紧力施加到所述至少一个可动盘 4 上， 以使得传动带 3 被夹紧在所述盘 4 和 5 之间。传动装置的几何传动比由传动带 3 在从 动皮带轮 2 处的有效接触半径 R2 与传动带 3 在主动皮带轮 1 处的有效接触半径 R1 的商确 定， 其可以在取值范围内连续地变化。
传动带 3 包括两个层叠的环状可拉伸装置 31 和达几百个的多个相对薄的横向元 件 32， 所述横向元件 32 沿可拉伸装置 31 的纵向方向可动地设置在可拉伸装置 31 上并且主 要相对所述可拉伸装置 31 横向地定向。横向元件 32 接收所述夹紧力， 以使得在主动皮带 轮 1 旋转时， 在盘 4、 5 和传动皮带 3 之间的摩擦力迫使元件 32 沿所述运动方向 M 从所述主 动皮带轮 1 被推入到从动皮带轮 2 中并且再次返回， 由此通过可拉伸装置 31 引导和支撑。
图 2 提供了已知的传动带 3 的横截面， 所述横截面是沿其纵向方向定向的横截面。 在图 2 中传动带 3 的横向元件 32 以前视图被示出。元件 32 包括三个主要的部分， 也就是 大致箭头状的顶部部分 33、 大致梯形的底部部分 35 和具有相对有限的宽度的大致长形的 柱部分 34， 所述柱部分 34 将所述顶部部分 33 和底部部分 35 互相连接。横向元件 32 结合 到安装在其环状可拉伸装置 31 上的传动带 3 中， 所述环状可拉伸装置 31 每一个都由大量 薄且平坦的金属环 30 形成， 所述金属环 30 沿径向一个围绕另一个嵌套， 并且每一个都容纳 在横向元件 32 中的开口或凹部 36 中， 每一个凹部 36 都设置在元件的顶部部分 33 和底部 部分 35 之间的柱部分 34 的两侧中的任一侧。
此外， 纵向凸出的钉柱 39 设置在横向元件 32 的前侧主表面 40 上， 所述钉柱 39 将 被容纳在设置于相邻横向元件 32 的后侧主表面 41 中的孔 42 中。钉柱 39 和孔 42 被提供， 以当在传动装置中运行期间传动带 3 的相邻横向元件 32 相对于所述传动带 3 的纵向横向 地互相对齐。在所谓的倾斜边缘 37 下方横向元件 32 的底部部分 35 处， 其厚度至少大致逐 渐变细， 以便于当元件被夹紧在皮带轮 1、 2 的盘 4、 5 之间时相邻元件 32 关于沿轴向定向的 倾斜边缘 37 互相倾斜。
在图 3 中示意性地示出了用于制造横向元件 32 的公知方法的相关部分。所述已 知的方法接连地包括以下步骤 ：
A) 逐渐展开长度几米的钢基材的螺旋形卷绕的连续条状件 50 的卷绕圈 60， 并且将条状件 50 前移到冲切装置 70，
B) 当在元件 32 的周边和条状件 50 的余留框架部分 52 之间留下连接片 51 的同 时， 借助于冲切装置 70 从前移的条状件 50 上切出、 即冲切出横向元件 32， 所述条状件布置 图在图 4 中示出，
C) 借助于硬化过程站 80 对横向元件进行热处理、 即硬化， 以为其提供额外的硬 度， 所述硬化过程包括奥氏体化阶段 I、 淬火阶段 II 以及回火阶段 III， 在所述奥氏体化阶 段 I 中横向元件 32 被加热以使钢基材奥氏体化， 在所述淬火阶段 II 中横向元件 32 被迅速 冷却以形成马氏体， 在所述回火阶段 III 中横向元件 32 被再次加热， 但其被加热到远远低 于奥氏体化温度的温度以用于减小横向元件材料的易碎性， 以及
D) 在分离过程站 90 中通过切断连接片 51 将横向元件 32 与条状件 50 的框架部分 52 分离。
图 4 中提供了在以上冲切过程步骤已经在条状件 50 上进行之后条状件 50 的顶视 图。在冲切之后条状件 50 由框架部分 52 和横向元件 32 组成， 条状件 50 的所述主要部分 52、 32 仍然通过连接片 51 彼此连接。
所述已知的制造方法的一个问题是各自的过程步骤 A-D 的实际可得到的生产率、 特别是冲切 B 和硬化 C、 至少是其回火阶段 III( 但传统地也有分别为奥氏体化和淬火的阶 段 I 和 II) 的所述生产率完全不同。结果， 最慢的硬化过程步骤 C 确定接连地进行的过程 步骤 A-D 的整个过程线路的总生产率， 而至少可能更快得多的冲切过程步骤 B 以次于最佳 的方式进行。本发明的目的在于将横向元件 32 在硬化 C 期间与条状件 50 的框架部分 52 连接的优点与能够最优地利用冲切过程步骤 B 的生产率的期望相结合， 所述目的通过在图 5 中示出的用于横向元件 32 的制造方法的新方案而实现。 图 5 示出了根据本发明的用于横向元件 32 的制造方法的优选方案。在所述新方 法中， 在冲切过程步骤 B 之后和在额外的条状件切割过程步骤 E 中， 具有例如为 1 米的相对 有限长度的条状件区段 53 借助于条状件切割过程站 100 从前移的连续条状件 50 上被相继 地切下。所述切下的条状件区段 53 随后被传送——例如通过如图 5 所示首先将所述条状 件区段 53 装载到传送架 101 中然后将所述架 101 整体输送——到硬化过程站 80。因此， 由 于所述条状件区段 53 的框架部分 52 可用于操纵， 因此未被硬化的横向元件 32 既不需要单 个地操纵也不需要直接操纵。此外， 通过并行地硬化多个所述条状件区段 53， 硬化过程站 80 可以被容易地且有利地配置为跟得上冲切装置 70 的最大生产率。