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Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ventiltriebe für eine Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Der gattungsgemäße Ventiltrieb weist eine Nockenwelle und einen mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Nockenfolger auf, wobei in dem jeweiligen Nockenfolger ein erster Eingriffsstift und ein zweiter Eingriffsstift angeordnet sind. Der erste Eingriffsstift und der zweite Eingriffsstift können durch eine Kulissenführung axial zu der Nockenwelle geführt werden, so dass der Nockenfolger axial verstellt wird und eine an dem Nockenfolger drehbar angeordnete Rolle abwechselnd mit einem ersten Nocken oder mit einem zweiten Nocken antriebsverbunden ist. Die beiden Nocken sind dabei auf der drehbaren Nockenwelle drehfest festgelegt.
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Damit die Eingriffsstifte mit der Kulissenführung zusammenwirken können, sind die Eingriffsstifte in dem Nockenfolger verstellbar angeordnet. Ein Verstellen der Eingriffsstifte erfolgt üblicherweise durch eine Verstelleinheit, die die Eingriffsstifte abwechselnd zu der Kulissenführung hindrückt. Zum Rückverstellen der Eingriffsstifte werden diese durch eine Rückstellspur - eine Rampe in der Kulissenführung - von der Kulissenführung weggedrückt. Üblicherweise werden in den Eingriffsstiften auch Fixierungen angeordnet, die den jeweiligen Eingriffsstift in der verstellten Position zeitweilig festlegen.
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Die Eingriffsstifte müssen einen hohen Weg zu der Kulissenführung zurücklegen und in dem herkömmlichen Ventiltrieb mit einer hohen Kraft betätigt werden. In der Verstelleinheit werden deshalb teure elektronische und aktuatorische Komponenten verbaut, die aufwendig gesteuert werden müssen und zudem die Lebensdauer der Verstelleinheit verkürzen sowie die Gesamtkosten des Ventiltriebs deutlich erhöhen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für einen Ventiltrieb der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein gattungsgemäßer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine weist eine Nockenwelle und wenigstens einen mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Nockenfolger auf. In dem jeweiligen Nockenfolger sind ein erster Eingriffsstift und ein zweiter Eingriffsstift beabstandet nebeneinander und senkrecht zu einer Nockenfolgerlängsachse angeordnet, wobei der erste Eingriffsstift mit einer an der Nockenwelle angeordneten ersten Führungsspur und der zweite Eingriffsstift mit einer an der Nockenwelle angeordneten zweiten Führungsspur einer Kulissenführung zusammenwirken. Die erste Führungsspur und die zweite Führungsspur laufen in eine Rückstellspur zusammen und die Eingriffsstifte sind durch die Rückstellspur abwechselnd betätigbar. Durch ein erstes Betätigungselement einer Betätigungsanordnung ist der erste Eingriffsstift und durch ein zweites Betätigungselement der Betätigungsanordnung ist der zweite Eingriffsstift abwechselnd betätigbar, wobei der jeweilige betätigte Eingriffsstift zwischen einer Grundposition und einer Schaltposition entlang seiner Längsachse verstellbar ist. In der Grundposition besteht dabei kein Kontakt mit der zugehörigen Führungsspur und in der Schaltposition wirkt der jeweilige Eingriffsstift mit der zugehörigen Führungsspur zusammen. Erfindungsgemäß ist an den jeweiligen Eingriffsstiften jeweils eine Verstellanordnung angeordnet, wobei in einer Sperrstellung der Verstellanordnung der jeweilige Eingriffsstift in der Grundposition gesperrt ist und in einer Freistellung der Verstellanordnung der jeweilige Eingriffsstift durch die Verstellanordnung aus der Grundposition in die Schaltposition verstellt ist.
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Beim Verstellen des jeweiligen Eingriffsstifts aus der Grundposition in die Schaltposition werden die Eingriffsstifte durch die Betätigungsanordnung betätigt und erfindungsgemäß durch die jeweilige Verstellanordnung verstellt. Das Betätigen des jeweiligen Eingriffsstifts kann dabei mit einer geringen Krafteinwirkung erfolgen und der jeweilige Eingriffsstift wird vollständig durch die jeweilige Verstellanordnung aus der Grundposition in die Schaltposition verstellt. Die Sperrstellung der Verstellanordnung entspricht dabei der Grundposition des jeweiligen Eingriffsstifts und die Freistellung der Verstellanordnung entspricht der Schaltposition des jeweiligen Eingriffsstifts. Zum Betätigen des jeweiligen Eingriffsstifts wird die jeweilige Verstellanordnung durch die Betätigungsanordnung durch eine geringe Krafteinwirkung aus dem Gleichgewicht gebracht und die Verstellanordnung wird mechanisch aus der Sperrstellung in die Freistellung und der jeweilige Eingriffsstift wird aus der Grundposition in die Schaltposition verstellt. Das Verstellen des jeweiligen Eingriffsstifts aus der Schaltposition in die Grundposition erfolgt durch die Rückstellspur der Kulissenführung, die den jeweiligen Eingriffsstift betätigt. Durch eine Krafteinwirkung der Rückstellspur auf den jeweiligen Eingriffsstift wird die jeweilige Verstellanordnung mechanisch aus der Freistellung in die Sperrstellung und der jeweilige Eingriffsstift wird aus der Schaltposition in die Grundposition verstellt.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die jeweilige Verstellanordnung ein Anschlagselement aufweist. Das Anschlagelement ist dabei durch das zugehörige Betätigungselement der Betätigungsanordnung parallel zu der Längsachse des jeweiligen Eingriffsstifts betätigbar und dadurch ist die Verstellanordnung aus der Sperrstellung in die Freistellung verstellbar. Das Anschlagelement der jeweiligen Verstellanordnung kann beispielsweise eine Anschlagfläche aufweisen, auf die das jeweilige Betätigungselement aufschlägt und die Verstellanordnung durch die Krafteinwirkung aus dem Gleichgewicht bringt. Die Verstellanordnung wird auf diese Weise betätigt und aus der Sperrstellung in die Freistellung verstellt. Durch das Anschlagelement wird folglich indirekt auch der jeweilige Eingriffsstift betätigt und aus der Grundposition in die Schaltposition verschoben. Das Betätigen des Anschlagelements erfolgt dabei parallel der Längsachse des jeweiligen Eingriffsstifts, die senkrecht zu der Nockenfolgerlängsachse ist.
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Um die Verstellanordnung in der Sperrstellung zeitweilig festlegen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Verstellanordnung ein Sperrelement und der Eingriffsstift ein Gegensperrelement aufweist. Das Sperrelement und das Gegensperrelement sind dabei in der Sperrstellung formschlüssig lösbar aneinander festgelegt und in der Freistellung voneinander gelöst. Durch das Betätigen der Verstellanordnung wird der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement gelöst, so dass die Verstellanordnung aus der Sperrstellung in die Freistellung verstellt wird. Das Sperrelement und das Gegensperrelement können dabei durch eine Nut-Feder-Verbindung gebildet sein, die bereits bei einer geringen Krafteinwirkung entlang der Längsachse des jeweiligen Eingriffsstifts lösbar ist.
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Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, dass die Verstellanordnung eine Rückstellfeder aufweist, durch die der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement wiederherstellbar ist. Die Rückstellfeder ist in der Freistellung der Verstellanordnung gespannt und bewegt das Sperrelement und das Gegensperrelement zueinander. Wird der Eingriffsstift durch die Rückstellspur in die Schaltposition verschoben, so können der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement wieder hergestellt und die Verstellanordnung dadurch in der Sperrstellung zeitweilig festgelegt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verstellanordnung ist vorgesehen, dass das Anschlagelement an einer Lagereinheit um eine der Nockenfolgerachse parallele Betätigungsdrehachse drehbar gelagert ist. Nach dem Betätigen des Anschlagelements entlang der Längsachse des Eingriffsstifts wird das Anschlagelement an der Lagereinheit verdreht und dadurch der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement gelöst. Die Verstellanordnung wird aus der Sperrstellung in die Freistellung und der Eingriffsstift aus der Grundposition in die Schaltposition gebracht. Die Lagereinheit kann dabei ein Lagerbolzen sein, der in einer Rotationsbohrung des Anschlagelements angeordnet und an dem Nockenfolger festgelegt ist.
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Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, dass das Sperrelement eine an dem Anschlagelement integral ausgebildete Anschlagausformung und das Gegensperrelement eine der Anschlagausformung komplementäre Stiftausnehmung in dem Eingriffsstift sind. Die Anschlagausformung und die Stiftausnehmung bilden in der Sperrstellung der Verstellanordnung einen Formschluss, der durch ein Verdrehen des Anschlagelements an der Lagereinheit gelöst werden kann. Dabei wird die an dem Anschlagelement integral ausgebildete Anschlagausformung durch ein Verdrehen des Anschlagelements an der Lagereinheit radial zu der Längsachse des Eingriffsstifts nach außen bewegt und der Formschluss zwischen der Anschlagausformung und der Stiftausnehmung auf diese Weise gelöst. Die Verstellanordnung ist auf diese Weise aus dem Gleichgewicht gebracht und wird aus der Sperrstellung in die Freistellung verstellt. Entsprechend wird auch der Eingriffsstift aus der Grundposition in die Schaltposition verschoben und kann mit der entsprechenden Führungsspur zusammenwirken.
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Vorteilhafterweise ist bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Rückstellfeder eine koaxial an der Lagereinheit angeordnete Schraubenfeder ist, die einseitig an dem Nockenfolger und andersseitig an dem Anschlagelement festgelegt ist. Die Schraubenfeder übt eine Kraft auf das Anschlagelement aus und das Anschlagelement mit der integral ausgebildeten Anschlagausformung wird an der Lagereinheit verdreht. Dabei ist die Schraubenfeder derart an der Lagereinheit gespannt, dass die Anschlagausformung des Anschlagelements zu der Stiftausnehmung hin bewegt wird. Wird die Verstellanordnung durch die Rückstellspur aus der Freistellung in die Sperrstellung gebracht, so wird das Anschlagelement durch die Schraubenfeder an der Lagereinheit bis zum Formschluss der Anschlagausformung und der Stiftausnehmung verdreht. Die Verstellanordnung ist dadurch aus der Freistellung in die Sperrstellung verstellt. Der Eingriffsstift ist entsprechend in der Grundposition zeitweilig festgelegt.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung der Verstellanordnung ist vorgesehen, dass das Anschlagelement entlang einer zu der Längsachse des Eingriffsstifts parallelen Betätigungsachse verschiebbar gelagert ist. Nach dem Betätigen des Anschlagelements entlang der Längsachse des Eingriffsstifts wird das Anschlagelement entlang der Betätigungsachse verschoben und dadurch der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement gelöst. Die Verstellanordnung wird aus der Sperrstellung in die Freistellung und der Eingriffsstift entsprechend aus der Grundposition in die Schaltposition verstellt.
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Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass das Sperrelement senkrecht zu der Längsachse des Eingriffsstifts zwischen dem Anschlagelement und dem Eingriffsstift verschiebbar angeordnet ist. Dabei bildet in der Sperrstellung eine Sperrausformung des Sperrelements mit einer Sperrausnehmung des Eingriffsstifts einen Formschluss und in der Freistellung ist das Sperrelement zumindest bereichsweise in einer Freistellausformung des Anschlagelements angeordnet. Das Sperrelement kann beispielsweise kugelförmig oder zylinderförmig sein, wobei die Sperrausformung in dem Eingriffsstift dann entsprechend angepasst ist. Die Freistellausformung kann dagegen beliebig ausgestaltet sein und beispielsweise eine Rampe aufweisen, um das Sperrelement beim Verschieben des Anschlagelements stetig zwischen dem Eingriffsstift und dem Anschlagelement und folglich den Eingriffsstift stetig zwischen der Grundposition und der Schaltposition verstellen zu können.
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Bei einer Weiterbildung der alternativen Verstellanordnung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Rückstellfeder eine parallel zu der Längsachse des Eingriffsstifts angeordnete Schraubenfeder ist, die einseitig an dem Anschlagelement und andersseitig an einer Anschlagfläche festgelegt ist. Durch die Schraubenfeder wirkt auf das Anschlagelement eine Kraft, die parallel der Längsachse des Eingriffsstifts und zu der Betätigungsanordnung hin gerichtet ist. In der Sperrstellung der Verstellanordnung ist die Schraubenfeder entspannt und wird beim Verstellen der Verstellanordnung in die Freistellung zwischen dem Anschlagelement und der Anschlagfläche gespannt. In der Freistellung wirkt auf das Anschlagelement eine Kraft und beim Betätigen des Eingriffsstifts durch die Rückstellspur wird das Anschlagelement durch die Schraubenfeder in die Sperrstellung der Verstellanordnung hin bewegt. Das Sperrelement wird aus der Freistellausformung des Anschlagselements verdrängt und das Wiederherstellen des Formschlusses zwischen der Sperrausformung des Sperrelements und der Sperrausnehmung des Eingriffsstifts unterstützt. Auf diese Weise kann die Sperrstellung der Verstellanordnung sichergestellt werden.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Verstellanordnung eine Druckfeder aufweist, durch die der Eingriffsstift aus der Grundposition in die Schaltposition verstellbar ist. Vorteilhafterweise kann die Druckfeder eine koaxial zu der Längsachse des Eingriffsstifts angeordnete Schraubenfeder sein, die einseitig an dem Eingriffsstift und andersseitig an einer Anschlagfläche festgelegt ist. Zweckgemäß ist die Druckfeder in der Sperrstellung der Verstellanordnung zwischen dem Eingriffsstift und der Anschlagfläche gespannt und wird bei dem Verstellen der Verstellanordnung aus der Sperrstellung in die Freistellung entspannt. Wird das Anschlagelement durch die Betätigungsanordnung betätigt und die Verstellanordnung so aus dem Gleichgewicht gebracht, so wird der Formschluss zwischen dem Sperrelement und dem Gegensperrelement gelöst und die Druckfeder entspannt. Der Eingriffsstift verschiebt sich entlang seiner Längsachse zu der Kulissenführung hin und die Verstellanordnung wird aus der Sperrstellung in die Freistellung verstellt. Bei dem Betätigen des Eingriffsstifts durch die Rückstellspur wird die Druckfeder zwischen dem Eingriffsstift und der Anschlagfläche wieder gespannt und die Verstellanordnung aus der Freistellung in die Sperrstellung verstellt.
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Um die beiden Verstellanordnungen von mechanischen Schäden sowie von Verschmutzungen zu schützen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die jeweiligen Verstellanordnungen in einem an dem Nockenfolger festgelegten Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse kann beispielsweise an dem Nockenfolger festgelegt sein und die jeweiligen Verstellanordnungen zumindest teilweise einschließen. Vorteilhafterweise kann die jeweilige Anschlagfläche durch das Gehäuse der Verstellanordnungen gebildet sein, wodurch die jeweiligen Verstellanordnungen kompakter ausgestaltet werden können.
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Insgesamt können in dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb die Eingriffsstifte durch die Verstellanordnung mechanisch und ohne teure elektronische und aktuatorische Komponenten verstellt werden. Dadurch werden die Lebensdauer der Verstellanordnung verlängert sowie die Gesamtkosten des Ventiltriebs und der Steuerungsaufwand deutlich reduziert.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs;
- 2 und 3 Ansichten von Verstellanordnungen in einer ersten Ausführungsform;
- 4 bis 6 Schnittansichten der in 2 gezeigten Verstellanordnungen in der ersten Ausführungsform;
- 7 eine Ansicht der Verstellanordnungen in einer alternativen zweiten Ausführungsform;
- 8 und 9 Schnittansichten der in 7 gezeigten Verstellanordnungen in der zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs 1 für eine Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb 1 weist eine Nockenwelle 2 auf, auf der eine erste Nockengruppe 3 und eine zweite Nockengruppe 4 angeordnet ist. Die Nockengruppen 3 und 4 weisen jeweils einen ersten Nocken 3a und 4a sowie einen zweiten Nocken 3b und 4b auf, der zu dem ersten Nocken 3a und 4a axial benachbart angeordnet ist. Ferner weist der Ventiltrieb 1 einen Nockenfolger 5 mit zwei Rollen 5a und 5b auf, die jeweils mit den Nockengruppen 3 und 4 antriebsverbunden sind. In dem Nockenfolger 5 sind ein erster Eingriffsstift 6a und ein zweiter Eingriffsstift 6b beabstandet nebeneinander angeordnet, wobei die Längsachsen 7a und 7b der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b senkrecht zu einer Nockenfolgerlängsachse 8 verlaufen.
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Die Eingriffsstifte 6a und 6b sind aus einer Grundposition in eine Schaltposition entlang seiner Längsachsen 7a und 7b abwechselnd verstellbar, wobei in der Schaltposition die Eingriffsstifte 6a und 6b jeweils mit einer Führungsspur 9a und 9b zusammenwirken und axial zu der Nockenwelle 2 geführt werden. In der Grundposition - wie hier gezeigt - besteht kein Kontakt zwischen den Eingriffsstiften 6a und 6b mit den jeweiligen Führungsspuren 9a und 9b. Die erste Führungsspur 9a und die zweite Führungsspur 9b sind an einer gemeinsamen Kulissenführung 10 angeordnet und laufen in eine Rückstellspur 11 zusammen. Wirkt der erste Eingriffsstift 6a mit der ersten Führungsspur 9a zusammen, so wird der Eingriffsstift 6a axial zu der Nockenwelle 2 geführt und der Nockenfolger 5 aus einer ersten Position in eine zweite Position verstellt. Durch das Zusammenwirken des zweiten Eingriffsstifts 6b mit der zweiten Führungsspur 9b wird der Nockenfolger 5 aus der zweiten Position in die erste Position verstellt. In der ersten Position sind die jeweiligen Rollen 5a und 5b mit den jeweiligen ersten Nocken 3a und 4a - wie hier gezeigt - und in der zweiten Position mit den jeweiligen zweiten Nocken 3b und 4b antriebsverbunden. Durch die jeweiligen Nocken 3a und 4a oder 3b und 4b führt der Nockenfolger 5 eine Hubbewegung durch und ein Kipphebel 12 wird an einer Kipphebelachse 13 verdreht. Dadurch können die Zylinderventile des Ventiltriebs 1 gesteuert werden.
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Zum Verstellen der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b zwischen der Grundposition und der Schaltposition weist der erfindungsgemäße Ventiltrieb 1 Verstellanordnungen 14a und 14b auf, die mit den jeweiligen Eingriffsstiften 6a und 6b zusammenwirken. Dabei werden die Verstellanordnungen 14a und 14b abwechselnd durch eine Betätigungsanordnung 15 mit einem ersten Betätigungselement 15a und mit einem zweiten Betätigungselement 15b betätigt. Das erste Betätigungselement 15a wirkt mit der ersten Verstellanordnung 14a und dadurch indirekt mit dem ersten Eingriffsstift 6a und das zweite Betätigungselement 15b wirkt mit der zweiten Verstellanordnung 14b und indirekt mit dem zweiten Eingriffsstift 6b zusammen. Die jeweiligen betätigten Eingriffsstifte 6a und 6b werden durch die jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b aus der Grundposition und die Schaltposition entlang seiner Längsachsen 7a und 7b verstellt. Beim Verstellen der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b aus der Schaltposition in die Grundposition werden die jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b durch die Rückstellspur 11 betätigt und durch die jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b verstellt. Eine Sperrstellung der jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b entspricht dabei der Grundposition und eine Freistellung der jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b entspricht der Schaltposition der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b.
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Beim Verstellen des jeweiligen Eingriffsstifts 6a oder 6b aus der Grundposition in die Schaltposition wird der jeweilige Eingriffsstift 6a oder 6b durch die Betätigungsanordnung 15 betätigt und erfindungsgemäß durch die jeweilige Verstellanordnung 14a oder 14b verstellt. Das Betätigen des jeweiligen Eingriffsstifts 6a oder 6b erfolgt mit einer geringen Krafteinwirkung und der jeweilige Eingriffsstift 6a oder 6b wird vollständig mechanisch verstellt. Auf diese Weise kann in dem Ventiltrieb 1 auf teure elektronische und aktuatorische Komponenten verzichtet werden, wodurch die Lebensdauer der jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b verlängert und die Gesamtkosten des Ventiltriebs 1 deutlich reduziert werden.
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2 und 3 zeigen Ansichten der Verstellanordnungen 14a und 14b in einer ersten Ausführungsform. In 4 bis 6 sind Schnittansichten der Verstellanordnungen 14a und 14b gezeigt. Die jeweiligen Verstellanordnungen 14a und 14b weisen jeweils ein Anschlagselement 16a und 16b auf. Die jeweiligen Anschlagelemente 16a und 16b sind durch die zugehörigen Betätigungselemente 15a und 15b der Betätigungsanordnung 15 parallel zu den jeweiligen Längsachsen 7a und 7b der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b betätigbar. Wie in 2 und in 4 bis 6 zu sehen, sind die Anschlagelemente 16a und 16b an einer Lagereinheit 17 um eine der Nockenfolgerachse 8 parallele Betätigungsdrehachse 18 drehbar gelagert. Die Verstellanordnungen 14a und 14b weisen ferner Rückstellfeder 19a und 19b auf, die in dieser Ausführungsform koaxial an der Lagereinheit 17 angeordnete Schraubenfeder 20a und 20b sind. Die Schraubenfeder 20a und 20b sind jeweils einseitig an dem Nockenfolger 5 und andersseitig an den jeweiligen Anschlagelementen 16a und 16b festgelegt.
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Ferner weisen die Verstellanordnungen 14a und 14b jeweils ein Sperrelement 21a und 21b sowie die jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b jeweils ein Gegensperrelement 22a und 22b auf. In dieser Ausführungsform sind die jeweiligen Sperrelemente 21a und 21b Anschlagausformungen 23a und 23b, die an den jeweiligen Anschlagelementen 16a und 16b integral ausgebildet sind. Die jeweiligen Gegensperrelemente 22a und 22b sind Stiftausnehmungen 24a und 24b in den jeweiligen Eingriffsstiften 6a und 6b. Die Anschlagausformungen 23a und 23b und die Stiftausnehmungen 24a und 24b sind zweckgemäß komplementär zueinander ausgebildet. Die Verstellanordnungen 14a und 14b weisen zudem jeweils eine Druckfeder 25a und 25b auf, die jeweils eine koaxial zu der Längsachse 7a und 7b des jeweiligen Eingriffsstifts 6a und 6b angeordnete Schraubenfeder ist. Die Druckfeder 25a und 25b liegen jeweils einseitig an dem jeweiligen Eingriffsstift 6a und 6b und andersseitig an einer Anschlagfläche 26 eines Gehäuses 27 an. Das Gehäuse 27 ist an dem Nockenfolger 5 festgelegt und schützt die Verstellanordnungen 14a und 14b von mechanischen Schäden und von Verschmutzungen.
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In 2 bis 6 befinden sich der Eingriffsstift 6a in der Schaltposition und der Eingriffsstift 6b in der Grundposition. Entsprechend befindet sich die Verstellanordnung 14a in der Freistellung und die Verstellanordnung 14b in der Sperrstellung. In der Freistellung der Verstellanordnung 14a - wie in 4 gezeigt - ist der Formschluss zwischen der Anschlagausformung 23a des Anschlagelements 16a und der Stiftausnehmung 24a des Eingriffsstifts 6a gelöst. Der Eingriffsstift 6a befindet sich in der Schaltposition und wirkt mit der Führungsspur 9a der Kulissenführung 10 zusammen - hier nicht gezeigt. Die Schraubenfeder 20a ist gespannt und die Druckfeder 25a ist entspannt. Nun kann der Eingriffsstift 6a von der Rückstellspur 11 der Kulissenführung 10 betätigt und der Eingriffsstift 6a entlang seiner Längsachse 7a in die Grundposition zurückbewegt werden. Die Druckfeder 25a wird gespannt und die Schraubenfeder 20a unterstützt das Wiederherstellen des Formschlusses zwischen der Anschlagausformung 23a des Anschlagelements 16a und der Stiftausnehmung 24a des Eingriffsstifts 6a. Durch die Krafteinwirkung der Schraubenfeder 20a wird der Formschluss zwischen der Anschlagausformung 23a des Anschlagelements 16a und der Stiftausnehmung 24a des Eingriffsstifts 6a wiederhergestellt und die Verstellanordnung 14a kann so in der Sperrstellung und der Eingriffsstift 6a in Grundposition zeitweilig festgelegt werden.
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In der Sperrstellung der Verstellanordnung 14b - wie in 5 und 6 gezeigt - bilden die Anschlagausformung 23b des Anschlagelements 16b und die Stiftausnehmung 24b des Eingriffsstifts 6b einen Formschluss und der Eingriffsstift 6b ist in der Grundposition festgelegt. Die Rückstellfeder 19b ist entspannt oder alternativ vorgespannt und die Druckfeder 25b ist zwischen der Anschlagfläche 27 und dem Eingriffsstift 6b gespannt. Die Verstellanordnung 14b kann durch eine Krafteinwirkung auf das Anschlagelement 16b betätigt werden, wodurch sich der Formschluss zwischen der Anschlagausformung 23b und der Stiftausnehmung 24b lösen kann. Durch die Spannung der Druckfeder 25b kann der Eingriffsstift 6a in die Schaltposition entlang seiner Längsachse 7b verstellt und die Verstellanordnung 14b in die Freistellung gebracht werden.
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7 zeigt eine Ansicht der Verstellanordnungen 14a und 14b in einer alternativen zweiten Ausführungsform. In 8 und 9 sind Schnittansichten der Verstellanordnungen 14a und 14b gezeigt. In dieser Ausführungsform der Verstellanordnungen 14a und 14b sind die Anschlagelemente 16a und 16b entlang Betätigungsachsen 28a und 28b verschiebbar gelagert, wobei die Betätigungsachsen 28a und 28b zu den jeweiligen Längsachsen 7a und 7b der Eingriffsstifte 6a und 6b parallel sind. Die Rückstellfeder 19a und 19b in Form von Schraubenfeder 29a und 29b sind in dieser Ausführungsform parallel zu den Betätigungsachsen 28a und 28b angeordnet und liegen einseitig an den Anschlagelementen 19a und 19b und andersseitig an jeweils einer Anschlagfläche 30a und 30b an.
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Die Verstellanordnungen 14a und 14b weisen zudem die Sperrelemente 21a und 21b auf, die mit den Gegensperrelementen 22a und 22b der Eingriffsstifte 6a und 6b jeweils einen Formschluss bilden. In dieser Ausführungsform sind die jeweiligen Sperrelemente 21a und 21b senkrecht zu den jeweiligen Längsachsen 7a und 7b der Eingriffsstifte 6a und 6b zwischen den Anschlagelementen 19a und 19b und den Eingriffsstiften 6a und 6b verschiebbar gelagert. Dabei bilden in der Sperrstellung Sperrausformungen 31a und 31b der zylinderförmigen Sperrelemente 19a und 19b mit Sperrausnehmungen 32a und 32b der jeweiligen Eingriffsstifte 6a und 6b jeweils einen Formschluss - wie in 9 gezeigt - und in der Freistellung sind die Sperrelemente 19a und 19b bereichsweise in Freistellausformungen 33a und 33b der Anschlagelemente 16a und 16b - wie in 8 gezeigt - angeordnet. Die Freistellausformungen 33a und 33b weisen eine Rampe 34a und 34b auf und die Sperrelemente 19a und 19b können dadurch stetig zwischen den Eingriffsstiften 6a und 6b und den Anschlagelementen 16a und 16b verstellen werden. Auch in dieser Ausführungsform weisen die Verstellanordnungen 14a und 14b die Druckfeder 25a und 25b auf, die koaxial zu den Längsachsen 7a und 7b der Eingriffsstifte 6a und 6b angeordnet sind. Die Druckfeder 25a und 25b liegen einseitig an den jeweiligen Eingriffsstiften 6a und 6b und andersseitig an einer Anschlagfläche 26 eines Gehäuses 27 an.
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In der Freistellung der Verstellanordnung 14a - wie in 7 und 8 gezeigt - ist der Formschluss zwischen der Sperrausformung 31a und der Sperrausnehmung 32a gelöst. Das Sperrelement 21a befindet sich bereichsweise in der Freistellausformung 33a. Die Druckfeder 25a ist entspannt und die Schraubenfeder 29a ist gespannt. Der Eingriffsstift 6a ist in der Schaltposition und wirkt mit der Führungsspur 9a der Kulissenführung 10 zusammen - hier nicht gezeigt. Durch die Rückstellspur 11 kann der Eingriffsstift 6a betätigt und entlang seiner Längsachse 7a in die Grundposition verschoben werden. Die Druckfeder 25a wird gespannt und die Schraubenfeder 29a unterstützt die Bewegung des Eingriffsstifts 6a und das Wiederherstellen des Formschlusses zwischen der der Sperrausformung 31a und der Sperrausnehmung 32a. Das Sperrelement 21a verschiebt sich senkrecht zu der Längsachse 7a aus der Freistellausformung 33a und der Formschluss zwischen der Sperrausformung 31a und der Sperrausnehmung 32a wird wiederhergestellt. Die Verstellanordnung 14a kann auf diese Weise in die Sperrstellung übergehen und der Eingriffsstift 6a in der Grundposition zeitweilig festgelegt werden.
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Die Verstellanordnung 14b befindet sich in der Sperrstellung - wie in 7 und 9 gezeigt - und der Eingriffsstift 6b ist entsprechend in der Grundposition festgelegt. Die Druckfeder 25b ist gespannt und die Rückstellfeder 19b entspannt oder alternativ vorgespannt. Das Sperrelement 21b befindet sich bereichsweise in der Sperrausnehmung 32b, so dass ein Formschluss zwischen der Sperrausformung 31b und der Sperrausnehmung 32b gebildet ist. Zum Verstellen des Eingriffsstifts 6b aus der Grundposition in die Schaltposition kann das Anschlagelement 16b entlang der Betätigungsachse 28b betätigt werden. Das Sperrelement 21b wird dann über die Rampe 34b bereichsweise in die Freistellausformung 33b des Anschlagelements 16b verschoben und der Formschluss zwischen der Sperrausformung 31b und der Sperrausnehmung 32b ist gelöst. Die Druckfeder 25b kann den Eingriffsstift 6b entlang der Längsachse 7b verschieben und die Verstellanordnung 14b kann aus der Sperrstellung in die Freistellung übergehen. Entsprechend wird der Eingriffsstift 6b aus der Grundposition in die Schaltposition verstellt.
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Insgesamt können in dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb 1 die Eingriffsstifte 6a und 6b durch die Verstellanordnungen 14a und 14b mechanisch und ohne teure elektronische und aktuatorische Komponenten verstellt werden. Dadurch werden die Lebensdauer der Verstellanordnungen 14a und 14b verlängert sowie die Gesamtkosten des Ventiltriebs 1 und der Steuerungsaufwand deutlich reduziert.
