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Die
Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
sind bereits Ventiltriebvorrichtungen, insbesondere einer Brennkraftmaschine,
mit einer Betätigungsvorrichtung,
die dazu vorgesehen ist, zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement
zu bewegen, und die zumindest eine erste Schalteinheit mit einem
ersten Schaltelement und einem ersten Aktuator aufweist, wobei das
Schaltelement dazu vorgesehen ist, zumindest in einer Schaltstellung
in eine Schaltkulisse einzugreifen, und der Aktuator dazu vorgesehen
ist, das Schaltelement in die Schaltstellung zu bewegen, bekannt.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebvorrichtung
bereitzustellen, bei der ein bereits begonnener Schaltvorgang abgebrochen
bzw. unterbrochen werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere
einer Brennkraftmaschine, mit einer Betätigungsvorrichtung, die dazu
vorgesehen ist, zumindest ein axial verschiebbares Nockenelement
zu bewegen, und die zumindest eine erste Schalteinheit mit einem
ersten Schaltelement und einem ersten Aktuator aufweist, wobei das
Schaltelement dazu vorgesehen ist, zumindest in einer Schaltstellung
in eine Schaltkulisse einzugreifen, und der Aktuator dazu vorgesehen
ist, das Schaltelement in die Schaltstellung zu bewegen.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Betätigungsvorrichtung
zumindest einen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist, das
erste Schaltelement in eine Neutralstellung zu bewegen. Unter einer „Schaltkulisse” soll insbesondere
eine Ausgestaltung verstanden werden, die eine Drehbewegung des
Nockenelements in eine axiale Kraft zum Verstellen des Nockenelements
umsetzt, wobei die Schaltkulisse vorzugsweise zumindest eine Kulissenbahn
aufweist, in die vorteilhafterweise ein axial fixierter Schaltpin
einspurt, der mittels der Schaltkulisse die axiale Kraft erzeugt.
Unter einer „Schaltstellung” des Schaltelements
soll dabei insbesondere eine Stellung verstanden werden, in der
das Schaltelement in Eingriff mit der Schaltkulisse, insbesondere
in Eingriff mit der Kulissenbahn der Schaltkulisse, steht. Unter einer „Neutralstellung” des Schaltelements
soll weiter eine Stellung verstanden werden, in der das Schaltelement
außerhalb
eines Eingriffs in die Schaltkulisse steht. Unter einem „Aktuator” soll insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, abhängig von
einem Steuerparameter, insbesondere in Abhängigkeit von einem Steuersignal,
einen Schaltvorgang auszulösen.
Insbesondere soll der Aktuator dabei dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit
des Steuerparameters eine mechanische Arbeit zu verrichten. Als
ein Steuerparameter, der vorzugsweise als ein Steuersignal ausgebildet
ist, ist insbesondere ein elektrisches oder elektronisches Signal vorteilhaft,
das vorzugsweise mittels einer Steuereinheit erteilt wird und in
dessen Abhängigkeit
eine Mechanik der Schalteinheit geschaltet wird. Als Aktuatoren
sind beispielsweise elektrische, thermische, chemische, hydraulische
und/oder pneumatische Aktuatoren denkbar. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell
ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.
Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann das Schaltelement unabhängig
von einer Ausgestaltung der Schaltkulisse in die Neutralstellung
zurück
verschoben und ein bereits begonnener Schaltvorgang abgebrochen
bzw. unterbrochen werden.
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Eine
derartige Betätigungsvorrichtung
ist insbesondere für
eine Ventiltriebvorrichtung vorteilhaft, die eine Schaltkulisse
mit einem Ausspursegment, das dazu vorgesehen ist, das Schaltelement
in die Neutralstellung zurückzubewegen,
aufweist. Weiter ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung insbesondere
für eine
Ventiltriebvorrichtung mit zwei Nockenelementen, die in einem Schaltvorgang
sequentiell verschoben werden, vorteilhaft, da dadurch erreicht
werden kann, dass sich die Nockenelemente in unterschiedlichen Schaltstellungen
befinden. Ferner ist eine derartige Betätigungsvorrichtung insbesondere
für eine
Betätigungsvorrichtung
vorteilhaft, die das zumindest eine Nockenelement in drei Schaltstellungen
verschieben kann, da dadurch der Schaltvorgang nach einem Verschieben
von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung einfach
abgebrochen werden kann. Besonders vorteilhaft kann dadurch eine
Ventiltriebvorrichtung mit zwei Nockenelementen, die jeweils unabhängig voneinander
in drei Schaltstellungen verschoben werden können, realisiert werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Aktuator elektromagnetisch
ausgebildet ist. Dadurch kann ein kostengünstiger und einfach ansteuerbarer
Aktuator bereitgestellt werden. Insbesondere wird dabei vorgeschlagen,
dass auch der Aktuator, der dazu vorgesehen ist, das erste Schaltelement
in eine Neutralstellung zurückzubewegen,
als ein elektromagneti scher Aktuator ausgebildet ist. Vorzugsweise
sind sämtliche
Aktuatoren der Betätigungsvorrichtung
als elektromagnetische Aktuatoren ausgebildet.
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Vorteilhafterweise
ist die erste Schalteinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine
Nockenelement in eine erste Schaltrichtung zu verschieben. Dadurch
kann eine einfache Betätigungsvorrichtung
bereitgestellt werden. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die
Schalteinheit dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Nockenelement
lediglich in die erste Schaltrichtung zu verschieben, wobei in einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung die Schalteinheit dazu vorgesehen
ist, sämtliche
Nockenelemente in die erste Schaltrichtung zu verschieben. Um das
Nockenelement von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung
zu verschieben, wird vorzugsweise das Schaltelement in seine Schaltstellung
bewegt, wodurch es in die Schaltkulisse eingreift und auf das Nockenelement
eine axiale Kraft zur Verstellung des Nockenelements ausübt. Ist
das Schaltelement in seiner Neutralstellung, verbleibt das Nockenelement in
seiner Schaltstellung.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Betätigungsvorrichtung
eine zweite Schalteinheit mit einem zweiten Schaltelement aufweist,
das dazu vorgesehen ist, zumindest in einer Schaltstellung in die Schaltkulisse
einzugreifen. Dadurch kann eine Flexibilität der Betätigungsvorrichtung erhöht werden.
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Vorzugsweise
ist die zweite Schalteinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine
Nockenelement in eine zweite Schaltrichtung zu verschieben. Dadurch
kann eine konstruktiv einfache Betätigungsvorrichtung bereitgestellt
werden, die das zumindest eine Nockenelement in zwei Schaltrichtungen
verschieben kann, wobei vorteilhafterweise die zweite Schaltrichtung
der ersten Schaltrichtung entgegengesetzt ist. Insbesondere soll die
zweite Schalteinheit dazu vorgesehen sein, das zumindest eine Nockenelement
lediglich in die zweite Schaltrichtung zu verschieben.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die zweite
Schalteinheit einen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist,
das zweite Schaltelement in eine Schaltstellung zu bewegen. Dadurch
kann das weitere Schaltelement einfach bewegt werden, wobei vorzugsweise
der zweite Aktuator analog zu dem ersten Aktuator ausgeführt ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Aktuator der zweiten Schalteinheit
zumindest teilweise einteilig mit dem Aktuator ausgeführt ist,
der dazu vorgesehen ist, das erste Schaltelement in die Neutralstellung
zu bewegen. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Aktuator, der lediglich
zum Zurückstellen
in die Neutralstellung vorgesehen ist, verzichtet werden, wodurch
Kosten für
die Betätigungsvorrichtung
gesenkt werden können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
der erste Aktuator dazu vorgesehen ist, das zweite Schaltelement
in eine Neutralstellung zu bewegen. Dadurch kann vorteilhafterweise
auch das zweite Schaltelement unabhängig von der Schaltkulisse
zurückgestellt
werden.
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Vorzugsweise
weist die Betätigungsvorrichtung
ein Koppelelement auf, das dazu vorgesehen ist, das erste Schaltelement
und das zweite Schaltelement bewegungstechnisch zu koppeln. Dadurch kann
eine besonders vorteilhafte, erfindungsgemäße Ausgestaltung erreicht werden,
bei der insbesondere ein Schaltvorgang unabhängig von der Schaltrichtung
unterbrochen werden kann.
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Insbesondere
wird vorgeschlagen, dass das Koppelelement dazu vorgesehen ist,
das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement komplementär zu koppeln.
Dadurch kann vorteilhaft eine Bewegung des einen Schaltelements
dazu verwendet werden, das andere Schaltelement in die Neutralstellung
zu bewegen.
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Ferner
wird vorgeschlagen, die erste Schalteinheit und die zweite Schalteinheit
zumindest teilweise einstückig
auszuführen.
Dadurch können
Baukosten und Bauteile für
die Betätigungsvorrichtung eingespart
werden.
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Insbesondere
wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit und die zweite
Schalteinheit zumindest ein gemeinsames Grundgehäuseteil aufweisen. Dadurch
kann eine Ausführung
mit einem vorteilhaft kleinen Bauraum gefunden werden. Insbesondere
ist es dabei vorteilhaft, wenn die beiden Aktuatoren in dem gemeinsamen
Grundgehäuseteil
angeordnet sind.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit und die zweite
Schalteinheit einen gemeinsamen Stator aufweisen. Dadurch kann eine
besonders einfache Ausführung
erreicht werden.
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Außerdem wird
vorgeschlagen, dass die Betätigungsvorrichtung
dazu vorgesehen ist, das Nockenelement in zumindest drei Schaltstellungen
zu schalten. Dadurch kann eine Ventiltriebvorrichtung realisiert
werden, die aufgrund einer hohen Anzahl von Schaltstellungen flexibel
auf unterschiedliche Betriebsmodi der Brennkraftmaschine angepasst werden
kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und
die Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise
auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen
zusammenfassen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Betätigungsvorrichtung
einer Ventiltriebvorrichtung mit zwei Schalteinheiten in einem Querschnitt,
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2 die
Betätigungsvorrichtung
in einer perspektivischen Darstellung,
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3 schematisch
eine Schaltkulisse in einer planaren Ansicht und
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4 eine
schematisierte Übersicht
der Ventiltriebvorrichtung.
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1 und 2 zeigen
eine Betätigungsvorrichtung 10 einer
Ventiltriebvorrichtung. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist
dazu vorgesehen, zwei Nockenelemente 11, 12, die
axial verschiebbar und drehfest auf einer Grundnockenwelle 23 angeordnet sind,
zu bewegen. Um die Nockenelemente 11, 12 zu bewegen
weist die Betätigungsvorrichtung 10 eine erste
und eine zweite Schalteinheit 13, 18 auf, die mittels
einer Schaltkulisse 16 die Nockenelemente 11, 12 verschieben
können.
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Die
erste Schalteinheit 13 weist einen ersten Aktuator 15 und
ein erstes Schaltelement 14 auf. Das Schaltelement 14 ist
teilweise als ein Schaltpin 24 ausgeformt, der in einer
Schaltstellung des ersten Schaltelements 14 ausgefahren
ist. In der Schaltstellung greift der Schaltpin 24 in eine
erste Kulissenbahn 25 der Schaltkulisse 16 ein.
Mittels der ersten Schalteinheit 13 und der ersten Kulissenbahn 25 können die
Nockenelemente 11, 12 in eine erste Schaltrichtung
verschoben werden.
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Die
zweite Schalteinheit 18 weist einen zweiten Aktuator 17 und
ein zweites Schaltelement 19 auf. Das zweite Schaltelement 19 ist
ebenfalls teilweise als ein Schaltpin 26 ausgeformt, der
in einer Schaltstellung des zweiten Schaltelements 19 ausgefahren
ist. In der Schaltstellung greift der Schaltpin 26 in eine
zweite Kulissenbahn 27 der Schaltkulisse 16 ein.
Mittels der zweiten Schalteinheit 18 und der zweiten Kulissenbahn 27 können die
Nockenelemente 11, 12 in eine zweite, der ersten
Schaltrichtung entgegengesetzten Schaltrichtung verschoben werden.
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Die
Nockenelemente 11, 12 sind über die Schaltkulisse 16 bewegungstechnisch
teilweise miteinander gekoppelt. Mittels der Betätigungsvorrichtung 10 können die
Nockenelemente 11, 12 sequentiell verschoben werden.
Die Nockenelemente 11, 12 werden dabei in Abhängigkeit
von einem Drehwinkel der Grundnockenwelle 23 verschoben.
In der ersten Schaltrichtung wird zunächst das erste Nockenelement 11 verschoben,
und anschließend,
wenn das erste Nockenelement 11 vollständig verschoben ist, wird das
zweite Nockenelement 12 verschoben. In der zweiten Schaltrichtung
wird zunächst
das zweite Nockenelement 12 und anschließend das
erste Nockenelement 11 verschoben.
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Das
erste Nockenelement 11 ist zweiteilig ausgeführt und
weist zwei Nockenelementteile 28, 29 auf, die
beidseitig von dem zweiten Nockenelement 12 angeordnet
sind. Die Nockenelementteile 28, 29 sind mittels
einer innen liegenden Koppelstange 30 für eine axiale Bewegung fest
miteinander verbunden. Grundsätzlich
ist es auch denkbar, die beiden Nockenelementteile 28, 29 benachbart
anzuordnen und einstückig
auszuführen.
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Der
erste Aktuator 15, der das erste Schaltelement 14 bewegt,
weist eine Elektromagneteinheit 31 auf. Die Elektromagnetein heit 31 umfasst
eine Spule 32, die in einem Stator 22 der Elektromagneteinheit 31 angeordnet
ist. Mittels der Spule 32 kann ein magnetisches Feld erzeugt
werden, das mit einem Permanentmagneten 33 wechselwirkt,
der in dem Schaltelement 14 angeordnet ist. Dadurch kann das
Schaltelement 14 mit dem Schaltpin 24 ausgefahren
werden. Ein Kern 34 verstärkt das durch die Elektromagneteinheit 31 erzeugte
magnetische Feld.
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Ist
die Spule 32 unbestromt, wechselwirkt der Permanentmagnet 33 mit
dem umgebenden Material. In der Neutralstellung wechselwirkt der
Permanentmagnet 33 mit dem Kern 34 der Elektromagneteinheit 31,
der aus einem magnetisierbaren Material besteht. In der Schaltstellung
wechselwirkt der Permanentmagnet 33 mit dem Stator 22 des
Aktuators 15. In einem unbestromten Betriebszustand stabilisiert
der Permanentmagnet 33 das Schaltelement 14 in
der Schaltstellung, bzw. der Neutralstellung.
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In
einem Betriebszustand, in dem die Elektromagneteinheit 31 bestromt
ist, wechselwirkt der Permanentmagnet 33 mit dem Feld der
Elektromagneteinheit 31. Abhängig von einer Polarisierung
des Permanentmagneten 33 und der Elektromagneteinheit 31 kann
dabei eine anziehende Kraft und eine abstoßende Kraft realisiert werden.
Eine Polarisierung der Elektromagneteinheit 31 lässt sich
mittels einer Stromrichtung, mit der die Elektromagneteinheit 31 bestromt
wird, ändern.
Um das Schaltelement 14 von seiner Neutralstellung in die
Schaltstellung auszufahren, wird die Elektromagneteinheit 31 in
der Stromrichtung bestromt, in der zwischen der Elektromagneteinheit 31 und
dem Permanentmagneten 33 die abstoßende Kraft entsteht.
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Weiter
ist in dem Aktuator 15 eine Federeinheit 35 angeordnet,
die ebenfalls eine Kraft auf das Schaltelement 14 aus übt. Die
Kraft der Federeinheit 35 ist in eine Richtung gerichtet,
die einer Richtung der abstoßenden
Kraft zwischen der Elektromagneteinheit 31 und dem Permanentmagneten 33 entspricht,
wodurch ein Ausfahrvorgang des Schaltelements 14 beschleunigt
wird.
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Der
zweite Aktuator 17 ist analog zum ersten Aktuator 15 aufgebaut.
Er umfasst eine Elektromagneteinheit 36, die eine in dem
gemeinsam für
beide Aktuatoren 15, 17 ausgeführten Stator 22 angeordnete
Spule 37 mit einem magnetisierbaren Kern 38 aufweist,
die mit einem in dem Schaltelement 19 angeordneten Permanentmagneten 39 wechselwirkt und
den Schaltpin 26 ausfahren kann. Ein Ausfahrvorgang wird
auch bei dem Aktuator 17 durch eine Federeinheit 40 beschleunigt.
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Die
beiden Aktuatoren 15, 17 sind in einem gemeinsamen
Grundgehäuseteil 21 angeordnet,
das zugleich den einstückig
ausgebildeten Stator 22 der Aktuatoren 15, 17 bildet.
Die Spulen 32, 37 der Aktuatoren 15, 17 sind
ebenfalls um das Grundgehäuseteil 21 gewickelt.
An das Grundgehäuseteil 21 ist
ein weiteres Gehäuseteil 41 angebunden.
Das weitere Gehäuseteil 41 umschließt beide
Aktuatoren 15, 17. Außerdem weist das Gehäuseteil 41 Führungen
für die
Schaltelemente 14, 19 auf.
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Die
Kulissenbahnen 25, 27, mittels denen die Nockenelemente 11, 12 verschoben
werden, sind als nutförmige
Vertiefungen ausgeführt
und direkt in die Nockenelemente 11, 12 eingebracht.
Um die Nockenelemente 11, 12 sequentiell zu verschieben, sind
die Nockenelemente 11, 12 in einem Bereich, in dem
sie aneinandergrenzen, L-förmig
und axial sich überschneidend
ausgeführt.
In Umfangsrichtung nimmt im Bereich der Kulissenbahnen 25, 27 jedes Nockenelement 11, 12 einen
Drehwinkel von 180° Grad
ein. Die Kulissenbahnen 25, 27, die sich über einen
Drehwinkel größer als
360° Grad
erstrecken, sind jeweils zum Teil auf dem Nockenelement 11 und zum
Teil auf dem Nockenelement 12 angeordnet.
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Beide
Kulissenbahnen 25, 27 weisen eine Grundform mit
einer vierfach S-förmigen
Struktur auf (vgl. 3). Beide Kulissenbahnen 25, 27 weisen
je ein Einspursegment 42, 43, vier Schaltsegmente 44–51,
drei Zwischensegmente 52–57 und ein Ausspursegment 58, 59 auf.
Die Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 der
ersten Kulissenbahn 25 weisen eine axiale Richtungskomponente
auf, die der ersten Schaltrichtung entgegengesetzt ist, wodurch
mittels der Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 und
einer Drehbewegung eine axiale Kraft zum Schalten in die erste Schaltrichtung
erzeugt werden kann. Die Schaltsegmente 45, 47, 49, 51 der
zweiten Kulissenbahn 27 weisen eine axiale Richtungskomponente
auf, die axial entgegengesetzt zu der zweiten Schaltrichtung gerichtet
ist, wodurch analog eine axiale Kraft zum Schalten in die zweite
Schaltrichtung erzeugt werden kann.
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In
der ersten Kulissenbahn 25 sind nachfolgend auf das Einspursegment 42 wechselweise
eines der Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 und
eines der Zwischensegmente 52, 54, 56 angeordnet,
wobei unmittel auf das Einspursegment 42 das Schaltsegment 44 folgt.
Unmittelbar nach dem letzen Schaltsegment 48 ist das Ausspursegment 58 angeordnet.
Das Einspursegment 42 weist eine zunehmende radiale Tiefe
auf. Die Zwischensegmente 52, 54, 56 und
die Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 weisen
eine konstante radiale Tiefe auf. Das Ausspursegment 58 weist
eine abnehmende radiale Tiefe auf. Durch die abnehmende radiale
Tiefe des Ausspursegments 58 wird das Schaltelement 14 der
Schalteinheit 13 wieder in seine Neutralstellung, in der
es sich außerhalb
eines Eingriffs in die Schaltkulisse 16 befindet, zurückbewegt.
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Das
Einspursegment 42, die Zwischensegmente 52, 54, 56 und
das Ausspursegment 58 sind jeweils zum Teil auf dem Nockenelement 11 und
zum Teil auf dem Nockenelement 12 angeordnet. Die Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 sind
jeweils vollständig
auf einem der Nockenelemente 11, 12 angeordnet,
wobei aufeinander folgende Schaltsegmente 44, 46, 48, 50 wechselweise
auf den Nockenelementen 11, 12 angeordnet sind.
Das Schaltsegment 44 und das Schaltsegment 48 sind
dazu vorgesehen, das Nockenelement 11 zu verschieben. Das
Schaltsegment 46 und das Schaltsegment 50 sind
dazu vorgesehen, das Nockenelement 12 zu verschieben.
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Die
zweite Kulissenbahn 27 ist analog zu der ersten Kulissenbahn 25 ausgebildet.
Nachfolgend auf das Einspursegment 43 sind ebenfalls wechselweise
eines der Schaltsegmente 45, 47, 49, 51 und eines
der Zwischensegmente 53, 55, 57 angeordnet, auf
das letzte Schaltsegment 57 folgt unmittelbar das Ausspursegment 59.
Das Einspursegment 43, die Zwischensegmente 53, 55, 57 und
das Ausspursegment 59 sind jeweils zum Teil auf dem Nockenelement 11 und
zum Teil auf dem Nockenelement 12 angeordnet. Die Schaltsegmente 45, 47, 49, 51 sind
jeweils vollständig
auf einem der Nockenelemente 11, 12 angeordnet,
wobei aufeinanderfolgende Schaltsegmente 45, 47, 49, 51 wechselweise
auf dem Nockenelemente 11, 12 angeordnet sind,
das sie verschieben können.
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Mittels
der Schaltsegmente 44–51 sind
drei verschiedene Schaltstellungen der Nockenelemente 11, 12 schaltbar
(vgl. 4). Das Nockenelement 11 und das Nockenelement 12 weisen
jeweils zumindest eine Nockeneinheit 60, 64 mit
drei Teilnocken 61–63, 65–67 auf.
Die Teilnocken 61–63, 65–67 weisen
eine unterschiedliche Hubhöhe
auf und sind den Schaltstellungen der Nockenelemente 11, 12 zuordenbar.
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Die
Teilnocken 61, 65 mit der höchsten Hubhöhe sind den Schaltstellungen
mit einem Vollhub zugeordnet. Die Teilnocken 62, 66 mit
einer mittleren Hubhöhe
sind den Schaltstellungen mit einem Teilhub zugeordnet. Die Teilnocken 63, 67 mit
der geringsten Hubhöhe,
die vorteilhafterweise gleich Null ist, sind den Schaltstellungen
mit einem Nullhub zugeordnet. Die Teilnocken 61, 65 mit
der höchsten Hubhöhe und die
Teilnocken mit der geringsten Hubhöhe 63, 67 sind
in den entsprechenden Nockeneinheiten 60, 64 außen angeordnet.
Die Teilnocken 62, 66 mit der mittleren Hubhöhe sind
zwischen den anderen Teilnocken 61, 63, 65, 67 der
entsprechenden Nockeneinheit angeordnet.
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Um
die Schaltelemente 14, 19 zu einem Zeitpunkt,
der unabhängig
von den Ausspursegmenten 58, 59 ist, zurückziehen
zu können,
weist die Betätigungsvorrichtung 10 ein
Koppelelement 20 auf, mittels dem das erste Schaltelement 14 und
das zweite Schaltelement 19 bewegungstechnisch miteinander gekoppelt
sind (vgl. 1 und 2). Das
Koppelelement 20 koppelt die beiden Schaltelemente 14, 19 komplementär miteinander.
Dadurch kann das zweite Schaltelement 19 mittels des ersten
Aktuators 15 und das erste Schaltelement 14 mittels
des zweiten Aktuators 17 in die Neutralstellung bewegt
werden. Das Koppelelement 20 bildet somit einen Teil einer
Rückstelleinheit 68,
mittels der die Schaltelemente 14, 19 in die Neutralstellungen
zurückgestellt
werden können
und somit ein Schaltvorgang vorzeitig beendet werden kann.
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Das
Koppelelement 20 ist drehbar zwischen den Schaltelementen 14, 19 befestigt.
Die beiden Schaltelemente 14, 19 weisen jeweils
eine Ausnehmung 69, 70 auf, in die das Koppelelement 20 eingreift.
Mittels den Ausnehmungen 69, 70 sind die Schaltelemente 14, 19 bewegungstechnisch
miteinander verbunden. Das Koppelement 20 stellt dabei einen
Wippmechanismus bereit, der die Schaltelemente 14, 19 komplementär koppelt.
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Das
zweite Schaltelement 19 wird mittels des ersten Aktuators 15 in
die Neutralstellung bewegt, indem das erste Schaltelement 14 in
die Schaltstellung bewegt wird. Das erste Schaltelement 14 wird
mittels des zweiten Aktuators 17 in die Neutralstellung
bewegt, indem das zweite Schaltelement 19 in die Schaltstellung
bewegt wird. Grundsätzlich
können aber
auch beide Schaltelemente 14, 19 mittels der Ausspursegmente 58, 59 in
die Grundstellung zurückbewegt
werden. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Aktuator 15, 17 des
Schaltelements 14, 19, das in die Neutralstellung
bewegt werden soll, zusätzlich in
der Stromrichtung bestromt wird, in der die Elektromagneteinheit 31, 36 eine
anziehenden Kraft ausübt und
die Bewegung des Schaltelements 14, 19 in die Neutralstellung
unterstützt.
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Durch
die Betätigungsvorrichtung 10 kann beispielsweise
das Nockenelement 11 in die Schaltstellung mit Teilhub
und das Nockenelement 12 in die Schaltstellung mit Nullhub
geschaltet werden. Befinden sich beide Nockenelemente 11, 12 in
der Schaltstellung mit Nullhub, wird das Schaltelement 14 der ersten
Schalteinheit 13 ausgefahren und greift in die erste Kulissenbahn 25 ein.
Mittels des auf das Einspursegment 42 nachfolgenden Schaltsegments 44 wird
das Nockenelement 11 von der Schaltstellung mit Nullhub
in die Schaltstellung mit Teilhub verschoben. Anschließend wird
das Schaltelement 19 der zweiten Schalteinheit 18 ausgefahren.
Das zweite Schaltelement 19 spurt in das Ausspursegment 59 der
zweiten Kulissenbahn 27 ein. Dadurch wird das Schaltelement 14 der
ersten Schalteinheit 13 in die Neutralstellung zurückbewegt.
Das Schaltelement 19 der zweiten Schalteinheit 18 wird
durch das Ausspursegment 59 wieder in seine Neutralstellung
zurückbewegt.
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Weitere
mögliche
Schaltvorgänge,
wie beispielsweise ein Schaltvorgang, der das Nockenelement 11 in
die Schaltstellung mit Vollhub und das Nockenelement 12 in
die Schaltstellung mit Nullhub schaltet, erfolgen analog obigem
Beispiel und ergeben sich direkt aus der Beschreibung und den Zeichnungen,
weshalb an dieser Stelle auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet
werden kann.