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Die Erfindung betrifft ein Zugmittelspannsystem zum Spannen eines Zugmittels, wie einer Kette oder eines Riemens, mit einem Primärspanner, der zum Spannen des Zugmittels im Normalbetrieb ausgelegt ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Linearaktoren mit aktiven Spannelementen bekannt, bspw. aus der
DE 10 2014 224 213 A1 . Solche Linearaktoren werden üblicherweise auch in gattungsgemäßen Zugmittelspannsystemen verbaut. Solche Zugmittelspannsysteme können bspw. Zugmittel einsetzen, die eine kraftübertragende und drehmomentübertragende Verbindung zwischen einer Kurbelwelle und einem Zusatzaggregat darstellen. Sie können bspw. in Nebentrieben oder Nebenantrieben eingesetzt sein. Sie können insbesondere in Hybridantriebssträngen Anwendung finden, um Energie einer Elektromaschine an einen auch verbrennungskraftenergieverwertenden Antriebsstrang zu verbringen. Insbesondere in achsparallelen Hybridanordnungen bietet sich ein Einsatz an.
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Die Erfindung kann aber an jedweder Stelle verwendet werden, wo die Aufgabe vorhanden ist, zwei Schaltstellungen bzw. Positionen eines Systems zu realisieren. Insbesondere ist der Einsatz möglich bei Zugmittelsystemen oder sonstigen Vorspannsystemen. Grundsätzlich ist auch ein Einsatz außerhalb des Kraftfahrzeugbereichs denkbar.
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Die Erfindung ist insbesondere gedacht bei Ein-Rollen-Spannsystemen eine selektive Unterstützung eines passiven Vorspannmechanismus zu bieten. Bei Zwei-Rollen-Spannsystemen soll das System auf eine oder beide Rollen einwirken oder zwischen diesen beiden Rollen angebunden sein. Ein Einsatz in Gleitsystemen ist ebenfalls wünschenswert.
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Neben aktiven Riemenspannern mit direkter Betätigung der Spannrolle, wie in den bereits angeführten älteren Patentanmeldungen offenbart, gibt es aber auch noch auf völlig anderen technischen Gebieten vorhandene Prinzipien, wie etwa aus den Gebieten der Druckluftnagler, Bolzenschussapparate, Pistolen, Katapultmaschinen, Armbrüsten, Onagern, Hatra Balista, Fußballrobotern und Kugelschreibern bekannt. Auf diesen technisch völlig anderen Gebieten werden „Projektile“ eingefädelt oder Abschussvorrichtungen vorgeladen, Vorladungen gehalten / gespeichert und abgeschossen oder Schussbewegungen erzeugt.
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Die bekannten Prinzipien haben aber Nachteile. So ist bei Druckluftnaglern der Einsatz von zwei Energiequellen notwendig, nämlich eine Druckluftbetätigung und eine manuelle Betätigung. Bei Bolzenschussapparaten und Pistolen ist ein Explosionsmittel einzusetzen, wie bspw. Schwarzpulver oder Sprengstoff, das in der Regel manuell nachgeladen werden muss. Bei Katapultmaschinen und ähnlichen Vorrichtungen ist ein Auslöse- und Abschussmechanismus in der Regel manuell vorgesehen. Bei Fußballrobotern ist keine Kraftübersetzung für einen Aktor vorgesehen, sodass der Aktor die gesamte Bewegungsenergie erzeugen bzw. zur Verfügung stellen muss. Bei Kugelschreibern zeigt sich, dass zwei Schaltstellungen nur durch zweimaliges Betätigen in gleicher Richtung zu erreichen ist, d.h. zwei Hübe pro Zyklus durchzuführen sind. Alternative Kugelschreiberprinzipien mit einem einmaligen Hub pro Zyklus erfordern jedoch eine manuelle Betätigung zweier unterschiedlicher Elemente oder eine Betätigung in unterschiedlicher Richtung.
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Bei bisher eingesetzten aktiven Riemenspannern, die auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung liegen, ist jedoch bisher die Verfahrgeschwindigkeit der Spannrolle durch die Leistungsfähigkeit eines Elektromotors direkt eingeschränkt. Das heißt, für hohe Verfahrgeschwindigkeiten / Verstellgeschwindigkeiten, und damit auch hohe Kräfte wie im Riementrieb, ist auch ein leistungsfähiger Antrieb notwendig. Dies zieht Nachteile in puncto Kosten, Bauraum und Gewicht nach sich. Für viele Anwendungsfälle ist eine niedrige Standard-Vorspannung ausreichend, wenn diese in wenigen Betriebspunkten selektiv und schnell erhöht werden könnte. Hier setzt die Erfindung an.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Zugmittelspannsystemen wenigstens zwei unterschiedliche Spannungszustände hervorrufen zu können. Dabei soll eine verlässliche, kostengünstige und bauraumeffiziente Lösung eingesetzt werden. Eine direkte, aktive und dauerhafte Betätigung eines Zugmittels zum Hervorrufen von diesen Schaltstellungen soll aber vermieden werden, um Kosten zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Zugmittelspannsystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein vorspannbarer Zusatzspanner eingesetzt ist, der so ausgebildet ist, dass er im Bedarfsfall in einem Speicher / Energiespeicher gespeicherte Energie zum Abrufen einer Zusatzspannkraft für das Spannen des Zugmittels schlagartig zur Verfügung stellt.
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Bei einem solchen beschriebenen Konzept ist nämlich der Zusammenhang, wie er bisher immer notwendig war, durch eine Entkopplung einer Vorladung und eines Abschusses aufgelöst. Damit ist eine zeitliche Streckung des Vorladevorgangs möglich und mit der Realisierung eines großen Wirkungsverhältnisses kann ein Elektromotor deutlich kompakter ausfallen.
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Durch die Aufteilung in einen Vorladevorgang und den eigentlichen Vorspannvorgang kann das Zugmittel mit zusätzlicher Vorspannung beaufschlagt werden. Hierdurch kann der elektrische Antrieb kompakter und kostengünstiger ausfallen. Weiterhin ist durch den beschriebenen Mechanismus eine einfache Regelung möglich. Damit ergibt sich der Vorteil, dass ein Fahren in Extrempositionen bzw. auf einen Anschlag zu möglich ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn der Speicher als ein Speicherelement, wie eine Feder ausgestattet ist. Mechanische Speicherelemente lassen sich dann kostengünstig und über deren Lebensdauer verlässlich einsetzen. Dadurch wird die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert und die Kosten gesenkt.
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Es hat sich bewährt, wenn der Speicher mit einer Rastiervorrichtung zusammenwirkt, die bis zur Betätigung von einer Auslöseeinrichtung das Speicherelement in seiner gespannten, d.h. energiespeichernden Position, hält. Eine Trennung der einzelnen Spannvorgänge in einen Vorladevorgang und einen Vorspannkraft-zur-Verfügungsstellungsvorgang wird dadurch ermöglicht. Hiermit wiederum können adäquate dimensionierte Aggregate eingesetzt werden.
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Wenn die Auslöseeinrichtung so eingebunden ist, dass sie zum Spannen des Speicherelements geeignet ist, so kann schlagartig einerseits die gespeicherte Energie abgerufen werden und andererseits der nächste Abschuss vorbereitet werden. Dies ist die Vorlage für ein zyklisch arbeitendes System, welches dann vollautomatisch in ein Zugmittelspannsystem integriert werden kann.
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Auch hat es sich bewährt, wenn die Auslöseeinrichtung einen Elektromotor besitzt, der zum Betätigen eines Getriebes / einer Übersetzungseinheit vorbereitet ist, wobei das Getriebe / die Übersetzungseinheit zum Bewegen eines Stößels oder eines Mitnehmerbolzens ausgelegt ist. Ein rein mechanisch arbeitendes System bei Aktuierung durch einen Elektromotor ist dann einsetzbar. Aufgrund dieser besonders geschickten Einbindung eines Elektromotors kann selbst der Ausfall eines elektrischen Stromes keine negativen Folgen nach sich ziehen, da lediglich im Augenblick des Auslösens und im Augenblick des Spannens die elektrische Energie vonnöten ist.
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Um besonders kompakt bauen zu können, hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Getriebe zum Wandeln einer Drehbewegung, etwa initiiert durch den Elektromotor, in eine Längsbewegung zum Verlagern des Stößels oder des Mitnehmerbolzens ausgelegt ist.
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Als Elemente zur Übersetzung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung haben sich auch insbesondere Planetenwälzgetriebe, Rollengewindetriebe und Kugelgewindetriebe bewährt, weswegen es von Vorteil ist, wenn das Getriebe als Planetenwälzgewindetrieb (PWG), Rollengewindetrieb (RGT) oder Kugelgewindetrieb (KGT) ausgebildet ist. Auch ist ein Einsatz von einem Schnecken- oder Schraubentrieb möglich.
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Das kinematische Zusammenwirken der Einzelkomponenten ist dann besonders effizient, wenn sich die Feder an einer Verfahreinheit (vorteilhafterweise in allen Schaltstellungen) abstützt, wobei die Verfahreinheit im vorgespannten Zustand der Feder durch die Rastiervorrichtung von einem Anpresselement in Abstand / beabstandet gehalten wird, wobei das Anpresselement mit dem Primärspanner so verbunden ist, dass im Bedarfsfall bei Auslösung des Zusatzspanners vom Primärspanner eine dann höhere Vorspannung im Riemen erzwungen wird.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Rastiervorrichtung wenigstens zwei miteinander in Wirkeingriff bringbare Rastierelemente enthält. Auf diese Weise kann der Augenblick des Auslösens, des „Schießens“ ergo des Verfügungsstellens der gespeicherten Energie zum zusätzlichen Spannen des Zugmittels zu einem vorbestimmten Zeitpunkt exakt abgerufen werden. Wenn die Rastierelemente und der Stößel / Mitnehmerbolzen so angeordnet sind, dass sie von dem Stößel / dem Mitnehmerbolzen vorzugsweise orthogonal zur Bewegungsrichtung des Stößels / des Mitnehmerbolzens verlagert werden, insbesondere um dabei eine Auslösung nach sich zu ziehen, wird ein besonders präzises und gleichzeitig bauraumeffizient aufgestelltes System zur Verfügung gestellt.
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Die Erfindung befindet sich letztlich auf dem Gebiet automatischer Ein- und Zwei-Rollen-Spannern. Insbesondere elektrische Spanner sind betroffen. Die Erfindung ist ein ausgewogener Kompromiss in puncto Kosten, Geschwindigkeit und Dimensionierung des Aktors. Zwei Vorspannkraftniveaus werden ermöglicht. Ein hohes Vorspannkraftniveau und ein niedriges Vorspannkraftniveau. Ein impulshaftes Aufbringen erhöhter Vorspannkraft ist möglich. Ein zeitliches Entkoppeln der Vorladung von der Auslösung des Spannmechanismus ist realisiert. Die Dimensionierung des elektrischen Aktors ist effektiv bei der Kostenoptimierung und Bauraumoptimierung. Das System ist somit günstig und kompakt. Letztlich wird ein Aktor vorgestellt, der zum Vorladen und Auslösen ähnlich eines Schussmechanismus wirkt. Sie stellt eine energetisch günstige Lösung für die Aktorik dar, da eine Bestromung nur im Verstellungsfall und nicht dauerhaft notwendig ist. Die Erzeugung der Vorspannkraft wird durch passive selbsttätige Elemente ermöglicht. Ein energiearmes bzw. stromloses Halten der Zustände niedriger und hoher Vorspannung ist realisiert. Für den Wechsel des Zustandes ist ein elektrischer Energieverbrauch akzeptabel. Maximal ein Aktor bzw. ein Elektromotor für die Verstellung ist ebenfalls realisierbar.
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Ein inverser Mechanismus ist zumindest denkbar. Auch ist eine antiparallele Anordnung des Aktors zur Standard-Spannfeder denkbar, d.h. die Kraftwirkung der Aktorfeder könnte entgegengesetzt zur Standard-Spannfeder sein, also den Spanner, gleichsinnig mit dem Zugmittel, aus dem Triebsystem drücken. Bei unterschiedlichen Varianten könnte der Aktor auch zwischen zwei Spannrollen appliziert werden.
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Mittels Verwendung eines Motors, wie eines Elektromotors, eines Elementes zur Übersetzung einer Dreh- in eine Linearbewegung, eines Speicher- bzw. Vorspannelementes, wie einer Feder, einer Verfahreinheit, die mittels des Speicherelementes auf das Anpresselement geschoben wird, etwa nach Art eines Schlittens, eines Anpresselementes, das Teil eines Systems ist, das Kraftunterstützung benötigt, z.B. eine Anlagefläche an einem Riemenspanner, sowie von Rastierelementen, die je nach Anfahrrichtung ein- oder ausrastiert werden können, kann innerhalb eines Aktorbewegungszyklus die Hauptfunktion und damit alle Teilfunktionen abgefahren werden. Ausgangszustand ist, dass das Speicherelement die Verfahreinheit auf das Anpresselement drückt und diese beiden Elemente somit aneinander anliegen. Der Elektromotor verfährt die Übersetzungseinheit linear (nach unten), um über ein erstes Rastierelement die Verfahreinheit einzufädeln. Nun verfährt der Elektromotor nach oben und spannt die Verfahreinheit gegen das Speicherelement vor. Hierbei überfährt die Einheit ein zweites Rastierelement, bis durch das dritte oberste Rastierelement die Verfahreinheit wieder von der Übersetzungseinheit ausgefädelt wird. Die Verfahreinheit wird durch das Speicherelement nach unten gedrückt, bis sie am zweiten Rastierelement anliegt. In dieser Position ist der Elektromotor mit der Übersetzungseinheit von der Verfahreinheit entkoppelt. Der Elektromotor verfährt die Übersetzungseinheit wieder nach unten und löst dabei das zweite Rastierelement, sodass die Verfahreinheit freigegeben ist und durch das Speicherelement wieder ganz nach unten auf das Anpresselement gedrückt wird. Fährt der Elektromotor das Übersetzungselement ganz nach unten, startet der Zyklus erneut.
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Durch das Vorladen eines Mechanismus kann der Elektromotor kompakter ausgeführt werden. Auch ist die Realisierung der Regelungssteuerung eines solchen Aktors deutlich vereinfacht, da der Elektromotor mit der Übersetzungseinheit nur jeweils in seine beiden Extremstellungen (ganz oben / ganz unten) verfahren werden muss, ohne die Position zwischen diesen beiden Extremstellungen zu kennen, zu überwachen oder regeln zu müssen.
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Der elektromechanische Aktor kann als separate Einheit in ein passives Spannsystem angebunden werden, d.h. es kann nach einer Baukastensystematik modular aufgebaut werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Zugmittelspannsystem, bei dem ein Zusatzspanner auf einen Primärspanner einwirkt (diese Figur dient nur als Anschauungsmaterial zur Verdeutlichung des Prinzips und ist nicht als Konstruktionszeichnung geeignet),
- 2 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zusatzspanners mit abgenommener Abdeckung,
- 3 der Zusatzspanner aus 2 mit aufgesetzter Abdeckung,
- 4 den Zusatzspanner für ein erfindungsgemäßes Zugmittelspannsystem, wobei der Zugmittelspanner jedem entspricht, der in den 2 und 3 dargestellt ist und sich hier in einer ersten Schaltstellung befindet, in der der Speicher vorgespannt ist,
- 5 bis 18 die zeitlich nachgelagerten Schaltstellungen des Zusatzspanners
und
- 19 eine perspektivische Darstellung einiger ausgewählter Bestandteile des Zusatzspanners, insbesondere die Rastiervorrichtung, ein Teil der Auslöseeinrichtung und ein Abschnitt des Speicherelementes.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Zugmittelspannsystem 1 ausschnittsweise dargestellt. Das Zugmittelspannsystem 1 ist zum Spannen eines Zugmittels 2 eingesetzt.
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Zurückkommend auf 1 sei auf das Vorhandensein eines Primärspanners 3 hingewiesen. Der Primärspanner ist auch in Wirkbeziehung mit einem Zusatzspanner 4. Dieser Zusatzspanner 4 hat einen Spann- und Auslösemechanismus ähnlich eines „Schussmechanismus“. Es ist nämlich ein Speicher / Energiespeicher 5 eingesetzt. Dieser Speicher 5 ist nach Art einer Feder 6, nämlich einer Schraubenfeder, ausgebildet.
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Ebenfalls ist im Zusatzspanner 4 eine Rastiervorrichtung 7 enthalten.
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Die Rastiervorrichtung 7 setzt zumindest zwei Rastierelemente 8 und 9 ein. Das erste Rastierelement ist aber mit dem Bezugszeichen 8 zu sehen und das zweite Rastierelement mit dem Bezugszeichen 9. Unter Vorwegnahme auf 19 sei bereits darauf hingewiesen, dass beide Rastierelemente 8 und 9 zwei voneinander beabstandete Rastierebenen 10 und 11 besitzen. Die vordere Rastierebene ist dabei mit dem Bezugszeichen 10 markiert und die hintere Rastierebene mit dem Bezugszeichen 11. In der vorderen Rastierebene 10 befindet sich ein Wirkvorsprung 12 des ersten Rastierelementes 8 und ein Wirkvorsprung 13 des zweiten Rastierelementes 9. In jener besagten vorderen Rastierebene 10 befindet sich auch ein erster Auslösevorsprung 14 sowie ein zweiter Auslösevorsprung 15 eines Auslösebereiches 16 eines Stößels oder Mitnehmerbolzens 17, der Teil einer Auslöseeinrichtung 18 ist.
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Zurückkommend auf 1 ist die Auslöseeinrichtung 18 mit ihrem Stößel 17 in paralleler Anordnung zum Speicher 5 zu erkennen.
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In der 1 ist eine Lösung dargestellt, die als Primärspanner 3 eine erste besondere Riemenspanneinheit einsetzt.
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In 2 ist des Weiteren ein Elektromotor 19 als Teil der Auslöseeinrichtung 18 dargestellt, insbesondere wie er über ein Antriebsritzel 20 auf ein Abtriebsritzel 21 einer Übersetzungseinheit / eines Getriebes 22 einwirkt. Die Übersetzungseinheit / das Getriebe 22 ist ebenfalls ein Teil der Auslöseeinrichtung 18.
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Der Elektromotor 19 ist an einem Gehäuse 23 des Zusatzspanners 4 befestigt. Die Rastierelemente 8 und 9 sind quer zu einer mit einem Pfeil 24 markierten Längsverschieberichtung quer, insbesondere orthogonal, verlagerbar. In Richtung der Längsverschiebung, entlang der sich der Stößel / Mitnehmerbolzen 17 bewegen kann, sind die Rastierelemente 8 und 9 nicht verlagerbar.
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Die Wirkvorsprünge 12 und 13 sowie die Auslösevorsprünge 14 und 15 sind zum Interagieren miteinander ausgelegt.
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Ein unteres Ende der Feder 6 stützt sich an einer Verfahreinheit 25 ab. Im vorgespannten Zustand der Feder 6 ist die Verfahreinheit 25 durch die Rastiervorrichtung 7, insbesondere durch das in Kontakt stehen von zwei in einer hinteren Rastierebene 11 vorhandenen Wirkvorsprünge 43 und 44, miteinander in Beabstandung zu einem Anpresselement 26 gehalten. Zwischen der Verfahreinheit 25 und dem Anpresselement 26 ist dann ein Abstand 27 vorhanden.
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In 3 ist jener aus der 2 bereits erläuterte Zusatzspanner 4 mit aufgesetzter Abdeckung 28 dargestellt.
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Das Anpresselement 26 besitzt dabei ein Auge 29, über das es an den Primärspanner 3 festlegbar ist, wie bspw. in 1 angedeutet.
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Mit Hilfe der 4 bis 18 sei nun der zeitliche Ablauf des Abrufens der gespeicherten Energie und des Spannens im Zusatzspanner 4 erläutert.
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Die Rastiervorrichtung 7 setzt für jedes Rastierelement 8 bzw. 9 jeweils eine eigene Rastierfeder ein, die mit dem Bezugszeichen 30 und 31 versehen sind. Der Stößel 17, der auch als Mitnehmerbolzen 17 bezeichnet werden kann, kann auch verkürzt als Mitnehmer bezeichnet werden.
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In der 4 ist der Speicher 5 vorgeladen, da sich die Verfahreinheit 25 über das Rastierelement 8 in der hinteren Rastierebene 11 auf/an dem Rastierelement 9 abstützt. Zwischen dem Mitnehmerbolzen 17 und dem Rastierelement 8 ist genauso keine Wirkverbindung, wie zwischen dem Mitnehmerbolzen 17 und dem Rastierelement 9. Der Elektromotor 19 steht und es ist keine elektrische Energie notwendig, um den Zustand zu halten. Die Verfahreinheit 25 und das Anpresselement 26 sind nicht miteinander in Kontakt.
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In 5 ist der zeitlich nachgelagerte Zustand erläutert, wobei zu erkennen ist, dass, genauso wie schon in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, die Übersetzungseinheit / das Getriebe 22 als Planetenwälzgetriebe (PWG) 32 realisiert ist. Es sind also mehrere über das Abtriebsritzel 21 in Drehbewegung versetzbare Planeten 33 eingesetzt, die in Wirkbeziehung mit einer Spindel 34 stehen, so dass in Längsverschieberichtung 24 ein Vorschub des Mitnehmerbolzens 17 bei Drehung der Antriebs- und Abtriebsritzel 20 bzw. 21 entlang der Drehrichtung der Pfeile hervorgerufen ist. Der Elektromotor 19 rotiert und dreht die Übersetzungseinheit 22. Die Übersetzungseinheit 22 übersetzt die Drehbewegung des Elektromotors 19 in eine Linearbewegung des Mitnehmerbolzens 17.
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In 6 ist der zeitlich nachgelagerte Zustand dargestellt, nämlich der Zustand in dem der Mitnehmerbolzen 17 das Rastierelement 8 in der vorderen Rastierebene 10 kontaktiert. In 7 ist der nachfolgende zeitliche Zustand dargestellt, nämlich der Zustand, in dem der Mitnehmerbolzen 17 die Rastierelemente 8 und 9 in der vorderen Rastierebene 10 gegensinnig zueinander zur Seite entlang der Pfeile 35 verschiebt. Die Rastierelemente 8 und 9 machen daher eine Ausgleichsbewegung in Richtung der Pfeile 35 voneinander weg, um einen Verdickungsbereich 36 des Stößels 17, der den Auslösebereich 16 beinhaltet, durchzulassen. Der Verdickungsbereich 36 kann nach Art einer Pyramide oder eines ähnlichen geometrischen Erscheinungsbildes ausgebildet sein. Auch ein einfacher Keil ist möglich. Jenes Bauteil ist integral, d.h. einstückig, insbesondere einmaterialig, oder stoff-, form- und/oder kraftschlüssig mit dem Mitnehmerbolzen 17 verbindbar / ausgestaltbar. Die Rastierelemente 8 und 9 werden somit gegen ihre jeweiligen Rastierfedern 31 gedrückt.
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Im zeitlich nachgelagerten Zustand, wie er in 8 dargestellt ist, drückt der Mitnehmerbolzen 17 die Rastierelemente 8 und 9 in der vorderen Rastierebene 10 gegensinnig zur Seite, bis der Kontakt zwischen den Rastierelementen 8 und 9 in der hinteren Rastierebene 11 gelöst ist. Infolge dessen ist die Verfahreinheit 25 freigegeben. Die Rastierelemente 8 und 9 werden dabei noch gegen ihre jeweiligen Rastierfedern 31 gedrückt.
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Im zeitlich nachfolgenden Zustand ist der Speicher 5 im entspannten oder entspannteren Zustand, verglichen mit den zeitlich vorher befindlichen Situationen, siehe bspw. 8. Das Speicherelement / der Speicher 5 lässt die Verfahreinheit 25, nämlich im 9 dargestellten Zustand, nach unten auf das Anpresselement 26 schießen und drückt dieses weiter nach unten. Hier wird am unteren Auge 29 die Kraft des Speicherelementes / des Speichers 5 auf den Riemenspanner, nämlich den Primärspanner 3, übertragen. Die dem Anpresselement aufgeprägte Verlagerung ist mit dem Pfeil 37 symbolisiert. Das Zurückschnalzen des Rastierelementes 8, wie es durch die Rastierfeder 31 erzwungen wird, ist mit einem Pfeil 38 symbolisiert. Ein Pfeil 39 symbolisiert die Aktionsrichtung / Entspannungsrichtung der Feder 6.
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Nachfolgend, wie in 10 dargestellt, rotiert der Elektromotor 19 und dreht dadurch die Übersetzungseinheit 25. Der Mitnehmerbolzen 17 bewegt sich dadurch weiter nach unten, wodurch das Rastierelement 9 wieder zurückschnalzen kann. Verantwortlich hierfür ist die Rastierfeder 31, da der Verdickungsbereich 36 den Vorsprung 13 freigegeben hat, also der Auslösevorsprung 15 nicht mehr hemmend wirkt.
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In 11 ist die Zeit der nachfolgenden Situation dargestellt, nämlich dass der Mitnehmerbolzen 17 das Rastierelement 8 durch einen abgleitenden Kontakt in der vorderen Rastierebene 10 zur Seite schiebt.
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In 12 hat der Auslösebereich 16 des Mitnehmerbolzens 17 seine unterste Position erreicht. Der Mitnehmerbolzen 17 verschiebt das Rastierelement 8 durch einen abgleitenden Kontakt in der vorderen Rastierebene 10 zur Seite. Sobald der Mitnehmerbolzen 17 und das Rastierelement 8 an einer schrägen Rampe der vorderen Rastierebene 10 abgeglitten sind, drückt die Rastierfeder 11 des Rastierelementes 8 selbiges wieder zurück in Richtung des Pfeiles 38, so dass der Mitnehmerbolzen 17 die Verfahreinheit 25 einfädelt und nachfolgend wieder nach oben ziehen kann.
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In 13 ist jene maximal ausgefahrene Position der Verfahreinheit 25 erneut dargestellt, wobei im hier dargestellten Zustand der 13 das Rastierelement 9 wieder vom Rastierelement 8 vom Auslösebereich 16 hintergriffen ist. In dieser maximal ausgefahrenen Position der Verfahreinheit 25 kann der Elektromotor 19 so lang im Stillstand verbleiben, bis eine Änderung der Vorspannkraft angefordert wird.
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Wie in 14 dargestellt, erfolgt danach, also beim Anfordern geringerer Vorspannkraft, eine Umkehr der Drehrichtung des Elektromotors. Dies bewirkt eine Richtungsänderung der Pfeile 34 und 24, und somit wieder ein nach oben Bewegen der Verfahreinheit 25 in Richtung des Pfeiles 40. Der Pfeil 40 symbolisiert somit die Vorladerichtung. Die Verfahreinheit 25 wird über den Mitnehmerbolzen 17 und den Kontakt mit dem Rastierelement 8 nach oben gezogen. Der Speicher / Energiespeicher 5, also die Feder 6, nämlich die Schraubenfeder, wird wieder aufgeladen, d.h. komprimiert. Hierbei überfährt das Rastierelement 8 das Rastierelement 9 in der hinteren Rastierebene 11. Damit der Mechanismus nicht vorzeitig ausgelöst wird, ist eine denkbare Möglichkeit, dass die Summe aus der Federkraft des Rastierelementes 8 und die Reibkraft zwischen dem Rastierelement 8 und dem Mitnehmerbolzen 17 stärker ist, als die Federkraft des Rastierelementes 9, also stärker als die dem Rastierelement 9 zugeordnete Rastierfeder 31, damit der Mechanismus nicht vorzeitig ausgelöst wird. Weitere Möglichkeiten wären auch denkbar. Das Kräftegleichgewicht muss so austariert sein, dass das Rastierelement 8 nicht vorzeitig bewegt bzw. nicht vorzeitig zu weit bewegt wird.
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Nachfolgend wird der zeitlich nachgelagerte Zustand mit Hilfe der 15 erläutert. Die Drehrichtung des Elektromotors 19 bleibt aber umgekehrt. Die Verfahreinheit 25 wird über den Mitnehmerbolzen 17 und den Kontakt mit dem Rastierelement 8 nach oben gezogen. Der Speicher 5 wird weiter aufgeladen. Hierbei überfährt das Rastierelement 8 das Rastierelement 9 in der hinteren Rastierebene 11. Die Summe aus der Federkraft des Rastierelementes 8 und der Reibkraft zwischen dem Rastierelement 8 auf dem Mitnehmerbolzen 17 muss dabei stärker als die Federkraft, welche auf das Rastierelement 9 wirkt, sein, damit der Mechanismus nicht vorzeitig ausgelöst wird. Der Kontakt zwischen der Verfahreinheit 25 und dem Anpresselement 26 ist gelöst, ein Abstand 27 ist vorhanden. Das Gehäuse 23 weist eine Schräge 41 auf. In der 16 ist der zeitlich nachfolgende Zustand dargestellt. Die Drehrichtung des Elektromotors 19 bleibt umgekehrt. Die Verfahreinheit 25 wird über den Mitnehmerbolzen 17 und den Kontakt mit dem Rastierelement 8 nach oben gezogen. Der Primärspeicher 5 wird weiter aufgeladen. Hierbei überfährt das Rastierelement 8 das Rastierelement 9 in der hinteren Rastierebene 11. Das Rastierelement 8 gerät mit einer Gegenschräge 42 in Anlage mit der Schräge 41 des Gehäuses 23. Der nachfolgende Zustand ist wiederum in 17 dargestellt. Am oberen Ende des Verfahrweges wird das Rastierelement 8 durch die Gegenkontur des Gehäuses 23 in der hinteren Rastierebene 11 vom Mitnehmerbolzen 17 in der vorderen Rastierebene 10 gelöst, so dass das Speicherelement / der Speicher 5 die Verfahreinheit 25 wieder nach unten drückt, wobei der Verfahrweg der Verfahreinheit 25 durch den Kontakt der beiden Rastierelemente 8 und 9 in der hinteren Rastierebene 11 beschränkt wird.
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In der 18 ist der zeitlich letzte Zustand dargestellt, der jenem zeitlich ersten Zustand wieder entspricht, so dass der Zyklus erneut starten kann und der Mechanismus dann vorgeladen ist.
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In der 19 ist das Zusammenwirken der Rastiervorrichtung mit dem Mitnehmerbolzen 17 einerseits und das Zusammenwirken der Rastierelemente 8 und 9 ihrerseits dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugmittelspannsystem
- 2
- Zugmittel
- 3
- Primärspanner
- 4
- Zusatzspanner
- 5
- Speicher/ Energiespeicher
- 6
- Feder
- 7
- Rastiervorrichtung
- 8
- erstes Rastierelement
- 9
- zweites Rastierelement
- 10
- vordere Rastierebene
- 11
- hintere Rastierebene
- 12
- Wirkvorsprung von R1
- 13
- Wirkvorsprung von R2
- 14
- erster Auslösevorsprung
- 15
- zweiter Auslösevorsprung
- 16
- Auslösebereich
- 17
- Stöpsel / Mitnehmerbolzen
- 18
- Auslöseeinrichtung
- 19
- Elektromotor
- 20
- Antriebsritzel
- 21
- Abtriebsritzel
- 22
- Übersetzungseinheit
- 23
- Gehäuse
- 24
- Pfeil / Längsverschieberichtung
- 25
- Verfahreinheit
- 26
- Anpresselement
- 27
- Abstand
- 28
- Abdeckung
- 29
- Auge
- 30
- Rastierfeder
- 31
- Rastierfeder
- 32
- Planetenwälzgetriebe (PWG)
- 33
- Planet
- 34
- Pfeil / Drehrichtung
- 35
- Pfeil / Ausgleichsbewegung
- 36
- Verdickungsbereich
- 37
- Pfeil / Verlagerung
- 38
- Pfeil / Zurückschnalzrichtung
- 39
- Pfeil / Aktionsrichtung / Entspannungsrichtung
- 40
- Pfeil / Vorspannrichtung
- 41
- Schräge
- 42
- Gegenschräge
- 43
- Wirkvorsprung in hinterer Rastierebene
- 44
- Wirkvorsprung in hinterer Rastierebene
- 45
- Spannrollenlenker
- 46
- erste Spannrolle
- 47
- Spanner
- 48
- zweite Spannrolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014224213 A1 [0002]
