DE102014201703A1 - Aktor für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel - Google Patents

Aktor für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktor für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel, wie einem Seil oder einem Seilzug, das in Wirkzusammenhang mit einem Stellelement, wie einem Kolben steht, wobei das Stellelement zum Ausführen einer Einrück- und einer Ausrückbewegung ausgelegt ist, wobei das Zugmittel zumindest abschnittsweise eine Rolle umgreift, die über eine exzentrisch an ihr angebundene Pleuelstange mit dem Kolben verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Aktor für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel, wie einem Seil oder einem Seilzug, das in Wirkzusammenhang mit einem Stellelement, wie einem Kolben steht, wobei das Stellelement zum Ausführen einer Einrück- und einer Ausrückbewegung ausgelegt ist.
  • Aktoren werden üblicherweise im Umfeld von Verbrennungskraftmaschinen etwa am Kurbelwelleneingang oder am Kurbelwellenausgang eingesetzt, ferner bei Kupplungen, bei Bremsen, aber insbesondere auch an schaltbaren Planetengetrieben.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik abzustellen und eine Verbesserung zu bieten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zugmittel zumindest abschnittsweise eine Rolle umgreift, die über eine exzentrisch an ihr angebundene Pleuelstange mit dem Kolben verbunden ist.
  • Mit anderen Worten lassen sich dann zwei unterschiedliche Varianten, die diesem Prinzip folgen, realisieren, nämlich eine, bei der ein Antrieb, wie z.B. ein Elektromotor ein erstes Element antreibt, dieses erste Element dann über eine Mitnehmerverbindung ein zweites Element antreibt, wobei entsprechende Übersetzungsverhältnisse erreicht werden. Die Elemente sind dabei so angeordnet, dass ein geringer axialer Bauraum notwendig ist. Während einerseits ein Mechanismus aus einem Seilzug, einer Feder und einer Kurbel verwendet wird und die Kurbel dabei eine Schubstange/Pleuelstange antreibt und eine rotative Bewegung in eine lineare Hubbewegung umsetzt, kann andererseits auch eine zweite Umsetzung erfolgen, bei der (zusätzlich) ein Ratschenmechanismus eingesetzt ist und auf eine externe Feder verzichtet wird.
  • Bei der ersten Variante wird der Seilzug mit der Kurbel und der Feder wirkverbunden. Eine Kraftbeaufschlagung des Seilzugs bewirkt eine Drehung der Kurbel in eine erste Drehrichtung und spannt gleichzeitig die Feder vor. Wird der Seilzug nicht mehr kraftbeaufschlagt, so wird das Seil über die Feder zurückgezogen und die Kurbel wird in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Das Seil kann dabei um die Kurbel geschlungen sein. Auch ist es möglich, dass das Zugmittel die Feder umgreift bzw. ein Federpaket umschlingt und das Federpaket mit der Kurbel verzahnt ist.
  • Auch erlaubt dieses erfindungsgemäße Prinzip die Umsetzung einer Lösung mit Ratschen bzw. Raschenmechanismen nach Art von Freiläufen, bei der eine Torsionsfeder zwischen einer Seilrolle und einem Gehäuse wirkt und über zumindest zwei Ratschen eine Drehung des Kolbens in nur eine Richtung realisiert wird.
  • Man könnte auch sagen, dass ein Mechanismus aus einem Seilzug und einer Seilrolle und einer Kurbel dann verwendbar ist, wobei wiederum die Kurbel die Schubstange/Pleuelstange antreibt und die rotative Bewegung in eine lineare Hubbewegung umwandelt. Allerdings ist dann zwischen der Kurbel und einem Gehäuse, sowie zwischen der Kurbel und der Seilrolle jeweils ein Ratschenmechanismus angeordnet.
  • So kann gewährleistet werden, dass sich die Kurbel in Bezug auf das Gehäuse immer nur in eine Richtung bewegen kann und mittels Bewegung in einer Rotationsrichtung sowohl eine Zieh- als auch eine Drückbewegung des Kolbens verursacht.
  • Um die Kurbel immer nur in eine Richtung zu bewegen, kann der Ratschenmechanismus zwischen der Seilrolle und der Kurbel vorgesehen sein, wobei nach einer 180°-Drehung der Seilrolle die Seilrolle wieder in die Null-Position zurückgedreht werden kann ohne die Kurbel mitzunehmen. Hierzu ist eine Torsionsfeder zwischen der Seilrolle und dem Gehäuse einsetzbar, die die Seilrolle zurückdreht, wenn der Seilzug unbelastet ist. Das Seil selber wird durch einen Antrieb, wie z.B. einen Elektromotor zumindest in eine Richtung gezogen und wieder zurückgestellt. Bei einer anderen Ausführung kann statt der Torsionsfeder auch eine linear wirksame Feder außerhalb des Kolbens bereitgestellt sein, eine sogenannte externe Feder.
  • Das Zugmittel muss aber nicht zwangsweise direkt auf der Rolle anliegen, um die Rolle zu umgreifen, sondern es kann auch ein Federpaket zwischen dem Zugmittel und der Rolle vorhanden sein, wobei das Federpaket mit der Rolle kraft- und/oder formschlüssig (bspw. über eine Verzahnung) verbunden ist und das Zugmittel um das Federpaket geführt ist. Eine dabei eingesetzte Verzahnung kann als Gerad- oder Schrägverzahnung ausgebildet sein.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • So ist es von Vorteil, wenn das Zugmittel direkt oder indirekt, etwa über die Rolle, mit einem am Zugmittel ziehenden Rückstellelement, wie einem Federelement, insbesondere einer mechanischen Feder verbunden ist. Gerade die Verwendung von mechanischen Federn senkt die Herstellkosten und erhöht die Ausfallsicherheit.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von externen Federn, Vorspann-, Zug-, Druck-, Spiral- und/oder Torsionsfedern herausgestellt.
  • Es ist auch zweckmäßig, wenn die Rolle zweigeteilt ausgeführt ist und einerseits einen solchen Zugmittelführabschnitt aufweist, dass das Zugmittel in einer Umfangsnut davon geführt ist und andererseits einen kurbelartigen Verbindungsbereich zur gelenkigen Anbindung der Pleuelstange aufweist oder der Zugmittelführabschnitt an dem kurbelartigen Verbindungsbereich integriert ist. Auf diese Weise lassen sich zwei voneinander getrennte Bauteile in der Rolle vereinen, nämlich einmal ein Zugmittelführabschnitt und einmal ein Kurbelbereich (eine Kurbel), an dem die Pleuelstange angreift. Um die Relativlagerung des Aktors zufriedenstellend gewährleisten zu können, ist es von Vorteil, wenn die Rolle in einem Gehäuse drehbar gelagert ist.
  • Ein selektives Betätigen des Aktors bzw. ein selektives Auslösen von unterschiedlichen Stellbewegungen des Kolbens bei gleicher Zugrichtung des bspw. als Seil ausgeführten Zugmittels, lässt sich dann realisieren, wenn an der Rolle zumindest eine Freilaufeinrichtung, wie ein Ratschenmechanismus vorhanden ist, der so konfiguriert ist, dass eine Kraftweitergabe von der Rolle auf die Pleuelstange in nur einer einzigen, bestimmten Drehrichtung der Rolle möglich ist und/oder nur eine Drehrichtung der Rolle relativ zum Gehäuse möglich ist.
  • Vorteilhaft ist es dabei auch, wenn ein erster Ratschenmechanismus zwischen dem Zugmittelführabschnitt und dem kurbelartigen Verbindungsbereich vorhanden ist und/oder ein zweiter Ratschenmechanismus zwischen dem Gehäuse und dem kurbelartigen Verbindungsbereich vorhanden ist.
  • Wenn der kurbelartige Verbindungsbereich mit einem die Feder umfassenden Federpaket über eine Verzahnung verbunden ist, so kann ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel realisiert werden.
  • Der Bauraum lässt sich auch besonders gut nutzen, wenn die Spiralfeder um eine Symmetrieachse gewunden ist, die im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Rolle und/oder parallel zur Bewegungsrichtung eines rollenfernen Endes der Pleuelstange ausgerichtet ist.
  • Ein solcher Aktor kann vielseitig verwendet werden, wenn er als Start/Stopp-Aktor ausgebildet ist, insbesondere an einem schaltbaren Planetengetriebe, oder als Kupplungsaktor oder als Bremsenaktor.
  • Während herkömmliche Bowdenzüge oder Stahlrohre bei kleineren Biegungen eingesetzt wurden und eine Vorspannfeder, z.B. eine Druckfeder mit einer höheren Kraft als der geforderten Druckkraft verwendet werden musste, kann nun darauf verzichtet werden. Die bisher übliche Vorspannfeder, die leider immer ein schlechten Wirkungsgrad hat, da sich die Betätigungslast im Vergleich zur wirksamen Last entsprechend erhöht, kann vermieden werden. D.h., dass der Effekt, dass die Federsteifigkeit eine Zunahme von Last durch den Weg nachfolgt, ausbleibt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der unterschiedliche Ausführungsbeispiele graphisch dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung des teilgeschnittenen Aktors in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine Detailansicht des Aktors aus 1 von der Seite,
  • 3 eine Detailansicht des Aktors der 1 und 2 auf die darin verbaute Rolle, welche von einem Seil umwickelt ist,
  • 4 eine singuläre Darstellung des Seils des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 mit einer speziellen Führung,
  • 5 eine Ansicht von oben auf die in dem Aktor der 1 bis 3 verbauten Rolle, welche von dem Seil umwickelt ist,
  • 6 bis 8 ein schematisches Wirkprinzip eines zum Aktor aus 1 abgewandelten neuartigen Aktors, wobei statt einer Spiralfeder eine externe Schraubenfeder eingesetzt ist – in unterschiedlichen Zugpositionen des Seils,
  • 9 bis 11 eine zu dem Aktor aus 1 ähnliche Aktorausgestaltung in unterschiedlichen Zugpositionen des Seils, wobei in den 9 und 10 lediglich eine Prinzipskizze dargestellt ist und in 11 eine Ausschnittsdarstellung im Detail wiedergegeben ist,
  • 12 bis 17 eine Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem jedoch auf eine externe Feder verzichtet ist, wobei zwei Ratschenmechanismen integriert sind,
  • 18 eine Darstellung im Schnitt von der Seite auf eine Aktorausgestaltung, die das Prinzip der zwei Ratschen aus den 12 bis 17 umsetzt,
  • 19 eine vergrößerte perspektivische Darstellung auf den Aktor aus 18 im Bereich einer zweigeteilten Rolle und einer kegelförmigen Spiralfeder,
  • 20 einen Schnitt durch die in 19 dargestellten Elemente,
  • 21 eine perspektivische Darstellung nur des einen zwischen dem Gehäuse des Aktors und einem kurbelartigen Verbindungsbereich vorhandenen Ratschenmechanismus,
  • 22 eine perspektivische Darstellung nur des kurbelartigen Verbindungsbereiches,
  • 23 eine perspektivische Darstellung nur des Zugmittelführabschnittes, der in dem Ausführungsbeispiel der 18 und 19 verbauten Rolle,
  • 24 eine perspektivische Darstellung einer in den Ausführungsbeispielen der 1, 18 und 19 eingesetzten Pleuelstange, und
  • 25 eine perspektivische Darstellung der im Aktor der 18 und 19 eingesetzten Feder.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aktors 1 dargestellt. Der Aktor 1 wird an einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Aggregat einer solchen Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Er weist ein Zugmittel 2 auf, das als Seil 3 ausgebildet ist. Es kann auch Bowdenzug eingesetzt sein. Das Zugmittel 2 ist in Wirkzusammenhang mit einem Stellelement 4, der als Kolben 5 ausgebildet ist.
  • Das Stellelement 4, bzw. der Kolben 5 sind zum Ausführen einer Einrück- und einer Ausrückbewegung ausgelegt. Dazu ist das Zugmittel 2 zumindest abschnittsweise direkt oder indirekt an einer Rolle 6 anliegend, diese umgreifend vorgesehen. Eine Pleuelstange 7 ist exzentrisch an ihr angebunden.
  • Die Pleuelstange 7 ist gelenkig an der Rolle 6 angebunden. An der anderen Seite dieser gelenkigen Anbindung ist die Pleuelstange 7 ebenfalls gelenkig an dem Kolben 5 angebunden. Dazu wird ein Zapfen 8 eingesetzt.
  • Das Seil 3 ist an einer Schale 9 angebunden, die wiederum an einem Federelement 10 festgelegt ist. Das Federelement 10 ist als Rückstellelement, nämlich als mechanisches Federelement, insbesondere als mechanisch wirkende Feder 11 ausgebildet, nämlich als Spiralfeder 12. Die Spiralfeder 12 liegt genauso wie die Schale 9 in einer Ebene, die orthogonal zu einer Ebene ist, in der die Rolle 6 befindlich ist. Man könnte auch sagen, dass die Rotationsachse durch die Schale 9 bzw. durch die Spiralfeder 12 senkrecht zu einer Rotationsachse durch die Rolle 6 ausgerichtet ist. Über einen Bolzen 13 wird die Drehbewegung der Rolle 6 an die Pleuelstange 7 weitergegeben, welche dann durch Zwischenschaltung des Zapfens 8 eine lineare Translationsbewegung des Kolbens 5 hervorruft.
  • Auf der Außenseite der Rolle 6 sind zwei Umfangsnuten 14 ausgebildet, in denen das Seil 3 verläuft. Die Umfangsnut 14 kann auch als Spiralnut ausgebildet sein.
  • Statt einer Spiralfeder 12 ist in einer Variante, die in den 6 bis 8 vom Prinzip dargestellt ist, eine Schrauben-Zugfeder 15 eingesetzt. An einem Ende der Schrauben-Zugfeder 15 greift das Seil 3 an. Grundsätzlich ist auch eine Druckfeder einsetzbar. Das Seil 3 umwickelt wiederum die Rolle 6 auf der Außenseite, wobei an der Rolle 6 die Pleuelstange 7 exzentrisch angebunden ist.
  • Alternativ zu diesem Prinzip ist das in den 9 bis 11 dargestellte Prinzip, das auch durch den Aktor aus 1 umgesetzt wird.
  • Der in den 1 bis 11 dargestellte Kurbel-/Pleuel-Mechanismus ermöglicht durch eine Rotation einer Kurbel, die Teil der Rolle 6 ist, eine translatorische Bewegung des Kolbens 5. Das als Seilzug ausbildbare Zugmittel 2 ist um die Rolle 6 gewickelt. Der Seilzug führt zu einem Federelement 10 weiter, das auch als Federpaket ausgebildet sein kann. Dort ist ein Ende des Seilzugs befestigt. Es können Spiralfedern aber auch andere Zugfedern verwendet werden.
  • Die Zugkraft am Seilzugeingang ermöglicht ein Drehmoment an der Kurbel nur in eine Richtung. In die andere Richtung wirkt das Federpaket und dient dann als Antrieb während des Rückweges.
  • Der Kurbel-/Pleuel-Mechanismus ermöglicht eine alternative Zug- oder Drucklast am Kolben 5, mit dem zusätzlichen Vorteil einer variablen Übersetzung. Es steht mehr Kraft in der Nähe der Grenzposition zur Verfügung. Eine 180°-Schwenk-amplitude zwischen der Minimal- und Maximalextension des Kolbens 5 ist nicht nötig.
  • Wenn der Seilzug von der Minimalextension zur Maximalextension betätigt wird, folgt eine Drehbewegung der Kurbel um x Grad. x ist dabei ein Wert zwischen 0 und 180°, wobei 180° auch inkludiert sein kann. Eine Zugkraft des Kolbens 5 von seiner Minimal- zu seiner Maximalextension wird hervorgerufen.
  • In einer zweiten Stufe geht der Seilzug von seiner Minimalextension zu seiner Maximalextension und folgt einer Drehbewegung der Kurbel zurück in die ursprüngliche Position. Dieses Mal treibt das Federpaket oder die Feder die Kurbel an, um den Kolben 5 über eine Druckkraft von seiner Maximal- zu seiner Minimalextension zu verschieben.
  • Durch dieses Antriebsprinzip ist ein direkter Zusammenhang zwischen der Seilzugposition und der Kolbenposition hergestellt.
  • Gemäß diesem Prinzip wird die Vorspannfeder an einem anderen Platz im Bauraum verlegt, um eine weiche Kennlinie zu ermöglichen. Durch die variable Übersetzung ist eine kleinere Vorspannkraft möglich. Der Gesamtwirkungsgrad wird dadurch verbessert.
  • Dadurch, dass die Seilzugrolle koaxial zur Kurbel ist, ist die 90°-Umwandlung mit besonders gutem Wirkungsgrad behaftet, d.h. ist der Zapfen 13 in der 90°-Position, so wird die größte Kraftübertragung vom Seil auf den Kolben 5 erreicht.
  • Es sei insbesondere darauf hingewiesen, dass die Kurbel über eine Verzahnung mit dem Federpaket verbunden sein kann. Eine diesbezügliche Ausgestaltung ist jedoch nicht dargestellt.
  • Auch ist es möglich und in den 1 bis 5 exklusive 4 dargestellt, dass ein kurbelartiger Verbindungsbereich 16 (der auch als Kurbel bezeichnet werden könnte) sowie ein Zugmittelführabschnitt 17 (Umfangsnut oder Rille oder Kerbe) in der Rolle 6 integriert sind. Der Zugmittelführabschnitt 17 kann auch als Zugmittelführungsabschnitt bezeichnet werden. Letztlich kann dadurch eine größere Last am Ausgang bei gleichbleibend schwachem Elektromotor erreicht werden. Der Aktor agiert somit auch als Getriebe mit einer variablen Übersetzung.
  • In 18 ist eine weitere Ausführungsform eines Aktors 1 dargestellt, wobei das Zugmittel 2, bzw. das Seil 3 nicht explizit dargestellt ist. Stattdessen ist aber das Stellelement 4 wiederum als Kolben 5 ausgebildet. Auch hier ist eine Rolle 6 vorhanden, die einen Zugmittelführungsabschnitt (20) und einen kurbelartigen Verbindungsbereich 16 (20) aufweist. Diese beiden Teile der Rolle 6 sind unterschiedlich voneinander, formen also somit keine integral ausgebildete Rolle 6, was aber auch möglich wäre.
  • Jedenfalls ist wiederum über einen Bolzen 13 eine Pleuelstange 7 am Zugmittelführabschnitt 17 der Rolle 6 festgelegt, wohingegen die Pleuelstange 7 über einen Zapfen 8 auch am Kolben 5 festgelegt ist.
  • Anders als in den vorher besprochenen Ausführungsbeispielen ist jedoch nun ein Ratschenmechanismus, insbesondere zwei Ratschenmechanismen 18 und 19 eingesetzt.
  • Wie insbesondere aus den 19 und 20 gut hervorgeht, ist der Ratschenmechanismus 18 zwischen einem Gehäuse 20 und dem kurbelartigen Verbindungsbereich 16 der Rolle 6 vorhanden.
  • Der andere Ratschenmechanismus 19 ist zwischen dem kurbelartigen Verbindungsbereich 16 und dem Zugmittelführabschnitt 17 nur angedeutet.
  • In den 21 bis 25 sind die Einzelbauteile des Ratschenmechanismus 18, des kurbelartigen Verbindungsbereichs 16 der Rolle 6, des Zugmittelführabschnittes 17 der Rolle 6, der Pleuelstange 7 und des spiralfederartigen Federelementes 10 dargestellt.
  • Das Funktionsprinzip wird durch die 12 bis 17 klarer. So ist in 12 der Kolben 5 in seiner Minimalextension und das Seil 3 zu über 180° auf der Rolle 6 befindlich, nämlich zwischen 190° und 220° darauf aufgewickelt. Wird dann Zug auf das Seil 3 in Richtung des dargestellten Pfeiles ausgeführt, so bewegt sich, wie in der Abfolge der 13 und 14 erkennbar, der Kolben 5 auf seiner Minimalextension in seine Maximalextension.
  • Dann löst der Ratschenmechanismus, bzw. lösen die beiden Ratschenmechanismen 18 und 19 aus, so dass die Rolle 6 wieder in die in 12 dargestellte Position zurück drehen kann, wie in 15 dargestellt, wobei jedoch die Pleuelstange 7 dabei keine Bewegung ausführt. Wird nun wieder, wie in den 16 und 17 dargestellt, an dem Seil 3 in Richtung des Pfeiles gezogen, bewegt sich die Pleuelstange 7 und bewegt dadurch den Kolben 5 in seine Minimalextensionsposition aus der Maximalextensionsposition wieder zurück.
  • Mit anderen Worten ist wiederum ein Kurbel-/Pleuel-Mechanismus realisiert, mit Hilfe dessen eine Rotation der Kurbel eine translatorische Bewegung des Kolbens 5 hervorgerufen wird. Auch hier ist ein Seilzug um die Rolle 6 gewickelt, die als festen Bestandteil den kurbelartigen Verbindungsbereich 16 (Kurbel) aufweist. Die Zugkraft des Seilzuges ermöglicht ein Drehmoment an der Kurbel in einer Richtung. Der Kurbel-/Pleuel-Mechanismus ermöglicht ein Auseinanderziehen- oder -drücken am Kolben. Dabei erfolgt ein Ziehen zwischen 0° bis 180° und ein Drücken von 180° bis 360° in Bezug auf die Rolle 6, mit dem zusätzlichen Vorteil, eine variable Übersetzung realisieren zu können. Auch hier ist mehr potentiell mehr Kraft nahe an der Grenzposition übertragbar.
  • Ein erster Ratschenmechanismus 18 ist zwischen dem kurbelartigen Verbindungsabschnitt 16 und dem Zugmittelgehäuse 20 vorhanden. Dadurch kann der Seilzugweg bei Verdrehung der Rolle 6 auf 180° begrenzt werden. Ein zweiter Ratschenmechanismus 19 ist zwischen der Kurbel und der zugmittelführabschnittartigen Seilzugrolle vorhanden. Eine Torsionsfeder ist zusätzlich zwischen dem Zugmittelführabschnitt 17 und dem Gehäuse 20 vorhanden.
  • Wenn der Seilzug von seiner minimalen zu seiner maximalen Extension gezogen wird, folgt eine Drehbewegung der Kurbel von ihrer 0°- zu ihrer 180°-Position. Damit wird der Kolben 5 von seiner Minimalextensions- zu seiner Maximalextensionsposition verschoben. Da der entsprechende Ratschenmechanismus vorhanden ist, kann die Kurbel nicht zurück drehen. Mit einer zweiten Stufe geht der Seilzug von seiner Maximal- zu seiner Minimalextension wieder zurück. Da die Torsionsfeder an der Seilzugrolle vorhanden ist, ist auch das Zurückkehren der Rolle 6 aus ihrer 180°-Position sichergestellt. Aufgrund des zweiten Ratschenmechanismus 19 bleibt die Kurbel jedoch in ihrer Position.
  • In einer dritten Stufe geht der Seilzug von seiner Minimalextension zu seiner Maximalextension und ruft eine Drehbewegung der Kurbel von 180° zu ihrer 360°-Position hervor. Nun wird der Kolben 5 gedrückt, und zwar von seiner Maximalextensionsposition in seine Minimalextensionsposition. Da der erste Ratschenmechanismus 18 vorhanden ist, nämlich zwischen der Kurbel und dem Gehäuse 20, kann ein weiteres Zurückdrehen der Teile verhindert werden.
  • In einer vierten Stufe geht der Seilzug von seiner Maximalextension zu seiner Minimalextension zurück, und da die Torsionsfeder am Seilzug vorhanden ist, ist die Rolle 6 wieder um 180° zurückgedreht worden. Mit den beiden Ratschenmechanismen 18 und 19 bleibt die Kurbel in ihrer Position.
  • Durch die vier Stufen hat die Kurbel nun eine 360° Umdrehung erfahren und ist in ihre Ursprungsposition zurückgekehrt. In dieser Zeit hat der Seilzug aber zwei Zyklen durchlebt.
  • Bei diesem Prinzip kann eine Vorspannfeder entfallen und eine entsprechende Wirkungsgradverminderung tritt nicht auf. Durch die koaxiale Anordnung der Seilzugrolle zur Kurbel ist festzuhalten, dass der beste Wirkungsgrad in der 90°-Position der Rolle 6 vorhanden ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Aktor
    2
    Zugmittel
    3
    Seil
    4
    Stellelement
    5
    Kolben
    6
    Rolle
    7
    Pleuelstange
    8
    Zapfen
    9
    Schale
    10
    Federelement
    11
    Feder
    12
    Spiralfeder
    13
    Bolzen
    14
    Umfangsnut
    15
    Schrauben-Zugfeder
    16
    kurbelartiger Verbindungsbereich
    17
    Zugmittelführabschnitt
    18
    erster Ratschenmechanismus
    19
    zweiter Ratschenmechanismus
    20
    Gehäuse

Claims (10)

  1. Aktor (1) für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel (2), wie einem Seil (3) oder einem Seilzug, das in Wirkzusammenhang mit einem Stellelement (4), wie einem Kolben (5) steht, wobei das Stellelement (4) zum Ausführen einer Einrück- und einer Ausrückbewegung ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (2) zumindest abschnittsweise eine Rolle (6) umgreift, die über eine exzentrisch an ihr angebundene Pleuelstange (7) mit dem Kolben (5) verbunden ist.
  2. Aktor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (2) direkt oder über die Rolle (6) mit einem am Zugmittel (2) ziehenden Rückstellelement, wie einem Federelement, insbesondere einer mechanischen Feder (11) verbunden ist.
  3. Aktor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (11) als externe Feder, Vorspann-, Zug-, Druck-, Spiral- oder Torsionsfeder ausgestaltet ist.
  4. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (6) zweigeteilt ausgeführt ist und einerseits einen solchen Zugmittelführabschnitt (17) aufweist, dass das Zugmittel (2) in einer Umfangsnut davon geführt ist und andererseits einen kurbelartigen Verbindungsbereich (16) zur gelenkigen Anbindung der Pleuelstange (7) aufweist oder der Zugmittelführabschnitt (17) an dem kurbelartigen Verbindungsbereich (16) integriert ist.
  5. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (6) in einem Gehäuse (20) drehbar gelagert ist.
  6. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rolle (6) zumindest eine Freilaufeinrichtung, wie ein Ratschenmechanismus (18, 19) vorhanden ist, der so konfiguriert ist, dass eine Kraftweitergabe von der Rolle (6) auf die Pleuelstange (7) in nur einer Drehrichtung der Rolle (6) möglich ist und/oder nur eine Drehrichtung der Rolle (6) relativ zum Gehäuse (20) möglich ist
  7. Aktor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ratschenmechanismus (18) zwischen dem Zugmittelführabschnitt (17) und dem kurbelartigen Verbindungsbereich (16) vorhanden ist und/oder ein zweiter Ratschenmechanismus (19) zwischen dem Gehäuse (20) und dem kurbelartigen Verbindungsbereich (16) vorhanden ist.
  8. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der kurbelartige Verbindungsbereich (16) mit einem die Feder (11) umfassenden Federpaket über eine Verzahnung verbunden ist.
  9. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (12) um eine Symmetrieachse gewunden ist, die im Wesentlichen orthogonal zur Rotationsachse der Rolle (6) und/oder parallel zur Bewegungsrichtung eines rollenfernen Endes der Pleuelstange (7) ausgerichtet ist.
  10. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (1) als Start/Stopp-Aktor ausgebildet ist, insbesondere an einem schaltbaren Planetengetriebe, oder als Kupplungsaktor oder als Bremsenaktor ausgebildet ist.
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