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Es wird eine Antriebseinrichtung zur unabhängigen Ansteuerung mindestens zweier Vorrichtungen mittels einer einzelnen Antriebseinheit beschrieben.
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Hintergrund
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Zur Ansteuerung verschiedener, voneinander unabhängiger Komponenten eines Systems werden häufig separate Antriebe verwendet. Es ist somit für jede Komponente ein eigener Antrieb vorgesehen. Damit steigt das Gewicht des Systems, wobei zusätzlich der benötigte Bauraum zunimmt. Ferner gehen damit höhere Kosten, ein höherer Aufwand in der Ansteuerung, der Verkabelung und bei der Herstellung einher.
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Zur Reduzierung der Anforderungen und zur Verkleinerung solcher Systeme sind Antriebseinrichtungen bekannt, die mit einer einzelnen Antriebseinheit (z.B. Aktuator) verschiedene Komponenten oder Subsysteme unabhängig voneinander ansteuern können. Derartige Antriebseinrichtungen finden bspw. bei motorisch ansteuerbaren Luftausströmern in Fahrzeugen Anwendung. Es lassen sich damit bspw. über eine einzelne Antriebseinrichtung sowohl eine Drosselklappe zur Luftmengenregulierung als auch Horizontal- und Vertikallamellen unabhängig voneinander verstellen.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind hierzu insbesondere Antriebseinrichtungen bekannt, welche drehbar gelagerte Kurvenscheiben aufweisen. Durch Rotation dieser Kurvenscheiben können gekoppelte Einrichtungen (Drosselklappe, Lamellen) verstellt werden, wobei hierzu Stifte in entsprechenden Schaltkulissen der Kurvenscheiben geführt sind. Die Rotation der Kurvenscheiben bewirkt dann eine Verlagerung der Stifte, die wiederum über Hebel etc. mit den anzusteuernden Vorrichtungen verbunden sind. Eine solche Antriebseinrichtung ist bspw. aus
DE 199 28 834 A1 bekannt.
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Durch die bekannte Ausbildung von Antriebseinrichtungen ergeben sich verschiedene Nachteile. So kommt es bei drehbar gelagerten Kurvenscheiben häufig zu einem „Wackeln“ und schließlich auch zu Klappergeräuschen der Komponenten, weil die angetriebene Komponente die Kurvenscheibe ist. Die damit gekoppelten Einrichtungen sind über die Stifte mit der Kurvenscheibe verbunden, sodass hierüber keine ausreichende Sicherung gegeben ist.
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Schließlich ergibt sich durch die bekannten Ausführungen nur eine translatorische Bewegung der vorgesehenen Übertragungsglieder (z.B. Hebel), da eine Rotation der Übertragungsglieder nur dann möglich wäre, wenn diese direkt mit der drehbar gelagerten Kurvenscheibe (z.B. über in Eingriff stehende Zahnräder) gekoppelt wären.
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Eine solche direkte rotatorische Kopplung ermöglicht jedoch keine unabhängige Ansteuerung zweier oder mehrerer Vorrichtungen.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Antriebseinrichtungen bieten damit keine direkte Bereitstellung eines Rotationsantriebs ohne zusätzliche Zwischenglieder, die wiederum Platz benötigen und den Aufbau vergrößern.
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Ein weiteres Problem der bekannten Ausführungen von Antriebseinrichtungen mit drehbar gelagerten Kurvenscheiben besteht darin, dass zum Erreichen von Grundstellungen eine relativ lange Zeit erforderlich ist, weil die Kurvenscheibe alle Positionen der damit gekoppelten Vorrichtungen durchfahren muss, bis sie wieder in der Grundstellung ankommt.
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Schließlich sind derartige Antriebseinrichtungen aufgrund ihrer Ausbildung nur bedingt zum Einbau in Systemen geeignet, wo wenig Bauraum zur Verfügung steht. Hier ist insbesondere die Übertragung der Bewegung der Kurvenscheibe auf die anzusteuernden Vorrichtungen über zusätzliche Übertragungsglieder ein limitierender Faktor.
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Aufgabe
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Demgegenüber besteht die Aufgabe darin, eine Lösung für eine Antriebseinrichtung anzugeben, welche einen direkten rotatorischen Abtrieb für mindestens zwei Vorrichtungen bereitstellt, wobei der Aufbau einfach ist und eine unabhängige Ansteuerung der mindestens zwei Vorrichtungen ermöglicht, und wobei die Antriebseinrichtung mindestens eine Grundstellung in kurzer Zeit erreichen kann. Zudem soll eine Antriebseinrichtung bereitgestellt werden, die sich insbesondere für den Einbau in Systemen mit wenig verfügbarem Bauraum eignet, wobei die Antriebseinrichtung hierzu sehr platzsparend ausgebildet und zudem flexibel in ihrer Anordnung ausrichtbar ist.
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Lösung
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung zur unabhängigen Ansteuerung mindestens zweier Vorrichtungen mittels einer einzelnen Antriebseinheit gelöst, mindestens aufweisend eine Antriebseinheit, eine erste Übertragungseinheit, mindestens ein erstes Führungselement und ein erstes stationäres Steuerungselement, das eine erste Kulissenanordnung mit einer Schaltkulisse aufweist, wobei
- - das mindestens eine erste Führungselement über die erste Übertragungseinheit durch die Antriebseinheit innerhalb der Schaltkulisse der ersten Kulissenanordnung verlagerbar ist,
- - für jede anzusteuernde Vorrichtung mindestens eine Führungsbahn in der Schaltkulisse vorgesehen ist, in welcher mindestens ein zweites Führungselement angeordnet ist, und
- - die zweiten Führungselemente mit drehbar am ersten stationären Steuerungselement gelagerten ersten Übertragungsgliedern verbunden sind, die nach Maßgabe der Verlagerung des mindestens einen ersten Führungselements über die zweiten Führungselemente verlagerbar, bspw. in Rotation versetzbar, sind, wobei die ersten Übertragungsglieder jeweils mit den ihnen zugeordneten Vorrichtungen verbunden oder verbindbar sind.
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Die Antriebseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste stationäre Steuerungselement nicht rotiert wird. Damit wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Schaltkulisse zur Ansteuerung der mindestens zwei Vorrichtungen nicht bewegt. Die Schaltkulisse kann endlos ausgeführt sein und weist entlang ihrer Bahn Führungsbahnen auf, die als Abzweig vorgesehen sind. Gelangt das mindestens eine erste Führungselement durch eine Verlagerung in einer ersten Richtung über die erste Übertragungseinheit in eine solche Führungsbahn, kann bei einer weiteren Verlagerung des mindestens einen ersten Führungselements innerhalb der entsprechenden Führungsbahn das darin befindliche zweite Führungselement verlagert werden. Dies bewirkt dann eine Rotation des entsprechenden Übertragungsglieds, welches über das zweite Führungselement in Rotation versetzt wird. Die Ausbildung der Schaltkulisse ist ferner so gewählt, dass das mindestens eine erste Führungselement nicht in die entsprechende Führungsbahn eingreifen muss, sondern durch eine Verlagerung über die erste Übertragungseinheit in entgegengesetzter Richtung weiter entlang der Schaltkulisse bewegt wird. Damit können durch eine entsprechende Verlagerung des mindestens einen ersten Führungselements gezielt Führungsbahnen angefahren werden, um nur die darin angeordneten zweiten Führungselemente zu verlagern und um eine entsprechende Rotation des jeweiligen Übertragungsglieds zu erreichen. Es ist somit nicht erforderlich, wie im Stand der Technik, alle Positionen abzufahren, um zu einer entsprechenden Position zu gelangen. Dadurch wird erreicht, dass zum einen die entsprechenden zweiten Führungselemente direkt angefahren werden können und auch eine Grundstellung schnell erreichbar ist. Zudem sind weniger Drehrichungsänderungen erforderlich, um die Grundstellung wieder zu erreichen. Es ergibt sich hiermit eine deutliche Zeitersparnis bei der Ansteuerung gegenüber bekannten Ausführungen.
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Das erste stationäre Steuerungselement kann bspw. als zylindrischer Körper ausgebildet sein. Dabei können an dem zylindrischen Körper die ersten Übertragungsglieder drehbar gelagert sein. Die Übertragungseinheit kann bspw. einen Hebel aufweisen, der über die Antriebseinheit rotierbar ist. Der Hebel kann hierzu eine Führung aufweisen, in welcher ein erstes Führungselement radial zur Rotationsachse des Hebels verlagerbar ist. In Abhängigkeit der Drehrichtung wird dann das erste Führungselement innerhalb der Schaltkulisse verlagert.
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In weiteren Ausführungen kann die Übertragungseinheit auch mindestens zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete Hebel aufweisen, die wiederum jeweils eine Führung aufweisen, wobei in den Führungen der Hebel jeweils ein erstes Führungselement verlagerbar aufgenommen ist. Solche Ausführungen bieten die Möglichkeit, die Antriebszeit wesentlich zu verkürzen, bspw. zu halbieren. Der Grund hierfür besteht darin, dass bspw. nach dem Durchfahren von Führungsbahnen der Schaltkulisse das entsprechende erste Führungselement nicht erst wieder in einer geschlossenen Führungsbahn zugeführt werden muss, bis eine erneute Verlagerung der zweiten Führungselemente erfolgen kann, sondern dass bereits ein zweites erstes Führungselement zur Verfügung steht, welches sofort wieder eine Verlagerung durchführen kann.
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Die Anordnung der mindestens zwei Hebel kann zur Rotationsachse der Übertragungseinheit bspw. gegenüberliegend erfolgen. Es können aber auch andere Anordnungen relativ zur Rotationsachse bei zwei oder mehr Hebeln mit entsprechenden ersten Führungselementen in den Führungen der Hebel in weiteren Ausführungen vorgesehen sein, wobei hierzu ggf. die Kulissenanordnung entsprechend ausgebildet sein muss.
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Die Rotationsachse der Übertragungsglieder kann konzentrisch zur Rotationsachse der Antriebseinheit und damit des Hebels der Übertragungseinheit sein.
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Wesentliche Vorteile der hierin beschriebenen Antriebseinrichtung bestehen darin, dass eine seitliche Anordnung des stationären Steuerungselements zu den anzusteuernden Vorrichtungen möglich ist, wodurch eine robustere und flexiblere Anordnung hinsichtlich der Bauraumlage erreicht wird, dass ein schnelleres Erreichen der Grundstellung infolge weniger Drehrichtungswechsel der Antriebseinheit möglich ist, wodurch eine schnellere Möglichkeit gegeben ist, neue Befehle zu verarbeiten, und dass ein rotatorischer Output bzw. Abtrieb möglich ist.
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Die Antriebseinheit kann bspw. einen Aktuator aufweisen. Aktuatoren können bspw. Elektromotoren sein. Es können aber auch andere Antriebseinheiten zum Einsatz kommen, die bspw. mittels Druckluft oder mittels anderer Fluide eine Bewegung auslösen können.
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In weiteren Ausführungen kann das stationäre Steuerungselement bzw. ein als solches ausgebildetes stationäres Steuerungselement aus zwei oder mehr „Schalen“ bzw. Teilen bestehen.
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In weiteren Ausführungen kann zur unabhängigen Ansteuerung weiterer Vorrichtungen die Antriebseinheit mit einer zweiten Übertragungseinheit gekoppelt sein, die mindestens ein weiteres erstes Führungselement aufweist, das in einem zweiten stationären Steuerungselement aufgenommen ist, das eine zweite Kulissenanordnung mit einer Schaltkulisse aufweist, wobei
- - das mindestens eine weitere erste Führungselement über die zweite Übertragungseinheit durch die Antriebseinheit innerhalb der Schaltkulisse der zweiten Kulissenanordnung verlagerbar ist,
- - für jede anzusteuernde Vorrichtung mindestens eine Führungsbahn in der Schaltkulisse vorgesehen ist, in welcher mindestens ein weiteres zweites Führungselement angeordnet ist, und
- - die weiteren zweiten Führungselemente mit drehbar am zweiten stationären Steuerungselement gelagerten zweiten Übertragungsgliedern verbunden sind, die nach Maßgabe der Verlagerung des mindestens einen weiteren ersten Führungselements über die weiteren zweiten Führungselemente verlagerbar, bspw. in Rotation versetzbar, sind, wobei die zweiten Übertragungsglieder jeweils mit den ihnen zugeordneten Vorrichtungen verbunden oder verbindbar sind.
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Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass zusätzliche Vorrichtungen über eine einzige Antriebseinheit ansteuerbar sind. Solche Antriebseinrichtungen ermöglichen auch eine abwechselnde Ansteuerung der mit der ersten Übertragungseinheit und der mit der zweiten Übertragungseinheit gekoppelten Vorrichtungen.
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Die abwechselnde Ansteuerung lässt sich auf verschiedene Arten realisieren. So kann beispielsweise die Antriebseinheit so mit den mindestens zwei Übertragungseinheiten verbunden sein, dass ein Element wechselweise mit einem der mindestens zwei Übertragungseinheiten in Eingriff bringbar ist. Es kann hierbei die Verlagerung des Elements mit mindestens einem zweiten Führungselement und mindestens einem weiteren zweiten Führungselement gekoppelt sein, das jeweils in einer entsprechenden Führungsbahn der Kulissenanordnungen angeordnet ist. Dabei können in weiteren Ausführungen auch die entsprechenden zweiten Führungselemente der beiden Kulissenanordnungen zwangsgekoppelt sein, so dass die Betätigung eines zweiten Führungselements automatisch auch das andere, weitere zweite Führungselement verlagert, so dass zur wechselseitigen Verlagerung des Elements, welches wahlweise die entsprechende Übertragungseinheit mit der Antriebseinheit koppelt, nur jeweils eine Führungsbahn je Kulissenanordnung mit einem zweiten Führungselement erforderlich ist.
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Dabei können die erste Übertragungseinheit und/oder die zweite Übertragungseinheit sowie die ersten Übertragungsglieder und/oder die zweiten Übertragungsglieder um eine gemeinsame Achse drehbar sein.
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In weiteren Ausführungen können hierzu die erste Übertragungseinheit und/oder die zweite Übertragungseinheit trennbar mit der Antriebseinheit gekoppelt sein.
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Die Kopplung kann bspw. über einen Abschnitt oder ein Element der ersten Übertragungseinheit und der zweiten Übertragungseinheit sowie ein korrespondierendes Element oder einen korrespondierenden Abschnitt der Antriebseinheit erfolgen.
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In weiteren Ausführungen können die erste Übertragungseinheit und/oder die zweite Übertragungseinheit drehbar mit der Antriebseinheit gekoppelt und über ein relativ zu ihrer Rotationsachse teilweise oder vollständig verlagerbares Antriebselement mit der Antriebseinheit verbunden sein. Hierzu können die in Eingriff bringbaren Elemente und/oder Abschnitte miteinander in Eingriff bringbare Profile (z.B. polygonförmig, sternförmig) aufweisen.
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In weiteren Ausführungen können die erste Kulissenanordnung und/oder die zweite Kulissenanordnung jeweils einen Betätigungsabschnitt und einen Rücklaufabschnitt und der Rücklaufabschnitt einen Abzweig aufweisen. In einem solchen Abzweig können Führungselemente aufgenommen sein, die entweder mit weiteren Vorrichtungen gekoppelt sind, oder die bspw. zur Verlagerung eines relativ zur Rotationsachse teilweise oder vollständig verlagerbaren Antriebselements dienen.
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In weiteren Ausführungen kann der Abzweig als Sackgasse ausgebildet und im Abzweig ein drittes Führungselement angeordnet sein. Das dritte Führungselement kann weiter gegen die Kraft einer Feder in der Bahn des Abzweigs verlagerbar angeordnet sein. Hierüber kann bspw. ein Push-Push-Mechanismus realisiert werden, der bspw. zur Verlagerung des oben genannten Antriebselements und/oder zur Ent-/Einkopplung von entsprechenden Elementen dient, um ein entsprechendes Übertragungsglied mit der Antriebseinheit zu verbinden. Alternativ kann ein Push-Push-Mechanismus auch mit anderen Vorrichtungen gekoppelt sein. So kann bspw. über eine Antriebseinrichtung die Ansteuerung von zwei orthogonal zueinander stehenden Lamellengruppen eines Luftausströmers erfolgen. Hier ist jeweils eine Vorrichtung für jede der Lamellengruppen vorgesehen, die beide unabhängig voneinander über die Antriebseinheit ansteuerbar sind. In einem als Sackgasse ausgebildeten Abzweig kann dann ein drittes Führungselement angeordnet sein, dass über die Feder einen Push-Push-Mechanismus realisiert, der zum Öffnen und Schließen einer Drosseleinrichtung, wie z.B. einer Schließklappe, des Luftausströmers dient. Eine Rückholung eines in einem Abzweig betätigten Übertragungsglieds kann auch dadurch erfolgen, dass das Antriebselement das Übertragungselement im Rücklaufabschnitt erneut betätigt und zurückschiebt.
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Ebenso können einzelne oder alle Führungsbahnen mit den genannten Eigenschaften von Abzweigen ausgestattet sein und bspw. federkraftbeaufschlagte Führungselemente, Push-Push-Mechanismen oder weitere schaltende Funktionen, wie etwa Drucktaster, -schalter oder -knöpfe aufweisen. Zudem ist eine elektronische Kopplung denkbar, so dass Betätigungen in Führungsbahnen und/oder Abzweigen mit elektronischen Bauelementen (Sensoren, Schalter) erfasst und ausgelöst werden.
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In weiteren Ausführungen kann das Antriebselement nach Maßgabe der Position der dritten Führungselemente relativ zur Rotationsachse der Antriebseinheit verlagerbar und wahlweise mit der ersten Übertragungseinheit oder der zweiten Übertragungseinheit in Eingriff bringbar sein, wie vorstehend beschrieben.
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In weiteren Ausführungen können das erste stationäre Steuerungselement und/oder das zweite stationäre Steuerungselement mindestens abschnittsweise scheibenförmig ausgebildet und die erste Kulissenanordnung und/oder die zweite Kulissenanordnung mit den Schaltkulissen auf mindestens einer Seite des scheibenförmig ausgebildeten ersten stationären Steuerungselements und/oder des zweiten stationären Steuerungselements angeordnet sein, welche nicht die Mantelfläche des ersten stationären Steuerungselements und/oder des zweiten stationären Steuerungselements ist. In derartigen Ausführungen können beispielsweise die Übertragungsglieder radial versetzt zur Drehachse angeordnete zweite Führungselemente aufweisen, die in den entsprechenden Führungsbahnen aufgenommen sind. Durch die Verlagerung des ersten Führungselements werden dann entsprechend die Übertragungsglieder rotiert, wobei eine besonders flache Ausführung der Antriebseinrichtung realisiert werden kann. Zudem wird hierüber ein direkter rotatorischer Abtrieb für mehrere Vorrichtungen erreicht, wobei die Vorrichtungen unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
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In weiteren Ausführungen können das erste stationäre Steuerungselement und/oder das zweite stationäre Steuerungselement mindestens abschnittsweise walzen- oder ringförmig ausgebildet und die erste Kulissenanordnung und/oder die zweite Kulissenanordnung mit den Schaltkulissen auf der Mantelfläche des walzen- oder ringförmig ausgebildeten ersten stationären Steuerungselements und/oder zweiten stationären Steuerungselements angeordnet sein. Dies bietet die Möglichkeit ein stationäres Steuerungselement bereitzustellen, welches gegenüber einer scheibenförmigen Ausbildung einen geringeren Durchmesser aufweist, wobei aber keine Einschränkung deswegen für die Ausbildung der Kulissenanordnung erforderlich ist.
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Eine walzen- oder scheibenförmige Ausbildung des ersten und/oder zweiten stationären Steuerungselements schließt auch Ausführungen mit ein, in welchen ein zylindrischer Körper mindestens einen so ausgebildeten Abschnitt aufweist (z.B. Kombination von scheibenförmigen und walzenförmigen Abschnitten in einem zylindrischen Körper).
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In weiteren Ausführungen können die ersten Übertragungsglieder und/oder die zweiten Übertragungsglieder bei einem walzenförmigen ersten stationären Steuerungselement und/oder zweiten stationären Steuerungselement auf der äußeren Mantelfläche und/oder an der inneren Mantelfläche angeordnet sein. Die Mantelflächen können dabei als Anlage für die Übertragungsglieder dienen, wodurch zusätzlich eine Führung bereitgestellt wird.
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In weiteren Ausführungen können das erste stationäre Steuerungselement und/oder das zweite stationäre Steuerungselement Führungen für die ersten Übertragungsglieder und/oder die zweiten Übertragungsglieder aufweisen. Hierdurch wird die Verlagerung der entsprechenden Übertragungsglieder weiter verbessert.
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In weiteren Ausführungen können die erste Kulissenanordnung und/oder die zweite Kulissenanordnung derart ausgebildet sein, dass die Verlagerung des mindestens einen ersten Führungselements und/oder des mindestens einen weiteren ersten Führungselements schwerkraftbedingt unterstützt ist. Dabei werden die ersten Führungselemente aufgrund ihres Eigengewichts nach unten gedrückt. Dies erlaubt die Ausbildung von Antriebseinrichtungen ohne Federn.
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Die Komponenten der Antriebseinrichtung können im Wesentlichen aus Kunststoff bestehen und sind daher in einem Spritzgussprozess in hoher Stückzahl kostengünstig und schnell herstellbar. Lediglich die Antriebseinheit kann in Abhängigkeit des verwendeten Antriebs (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch, etc.) entsprechend ausgebildete Komponenten aus anderen Werkstoffen bzw. Gruppen von Materialien aufweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigt:
- 1a, b perspektivische Darstellungen einer Antriebseinrichtung in einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2 eine Vorderansicht der Antriebseinrichtung von 1a, b;
- 3 eine Draufsicht auf die Antriebseinrichtung von 1a, b;
- 4a, b Ansichten von Bestandteilen der Antriebseinrichtung;
- 5 eine schematische Schnittansicht von Bestandteilen der Antriebseinrichtung;
- 6 eine weitere schematische Schnittansicht der Bestandteile von 5;
- 7a, b verschiedene Ansichten einer Kulissenscheibe der Antriebseinrichtung;
- 8 eine perspektivische Ansicht von Bestandteilen der Antriebseinrichtung;
- 9 eine weitere schematische Schnittansicht der Bestandteile der Antriebseinrichtung;
- 10a-e schematische Darstellungen von alternativen Ausführungen einer Antriebseinrichtung;
- 11a-c schematische Darstellungen von alternativen Ausbildungen einer Antriebseinrichtung mit einem ringförmigen Steuerungselement; und
- 12a, b Darstellungen eines Steuerungselements sowie weiterer Komponenten einer Antriebseinrichtung einer noch weiteren Ausführungsform.
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In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt sind.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Die Figuren zeigen verschiedene Ausbildungen von Antriebseinrichtungen 100 sowie deren Komponenten. Die in den Figuren gezeigten Antriebseinrichtungen 100 können beispielsweise zur Ansteuerung von Luftausströmern in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen können auch andere Komponenten innerhalb eines Kraftfahrzeugs über die dargestellten Antriebseinrichtungen 100 ansteuerbar sein. Ferner ist es vorgesehen, über die Antriebseinrichtungen 100 andere Komponenten anzusteuern, die nicht in einem Fahrzeug angeordnet sind und nicht zur Belüftung/Klimatisierung dienen.
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Den gezeigten Ausführungen von Antriebseinrichtungen 100 ist gemein, dass die stationären Steuerungselemente 500 zum Verstellen von mit der Antriebseinrichtung 100 gekoppelten Vorrichtungen nicht verlagert werden.
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Weiterhin können die Bestandteile der Antriebseinrichtungen 100 mit Ausnahme der Antriebseinheit 200 aus Kunststoff bestehen. Somit weisen die Bestandteile ein geringes Gewicht auf und sind beispielsweise in einem Spritzgussprozess herstellbar. Damit lassen sich die Fertigungskosten bei gleichzeitig hoher Stückzahl gering halten.
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Erste Ausführungsform
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Die 1-9 zeigen die beispielhafte Ausführung einer Antriebseinrichtung 100 für die Ansteuerung von Lamellengruppen in einem Luftausströmer.
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Die 1a, b zeigen perspektivische Darstellungen der Antriebseinrichtung 100 in einer beispielhaften Ausführungsform.
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Die Antriebseinrichtung 100 weist eine Motorplatte 102 auf. An der Motorplatte 102 ist eine Antriebseinheit 200 angeordnet. Die Antriebseinheit 200 weist einen Elektromotor auf, der über einen Anschluss 210 mit Energie versorgt wird und hierüber Steuersignale empfängt. Über den Anschluss 210 ist die Antriebseinheit 200 mit einer übergeordneten Steuerung zur Ansteuerung von Luftausströmern verbunden bzw. verbindbar. Die Anbindung kann bspw. über einen Steuerbus erfolgen. Nach Maßgabe der empfangenen Steuersignale erfolgt eine Rotation einer Hülse 220 der Antriebseinheit 200 (siehe 5). Die Hülse 220 ist mit einem im Inneren der Antriebseinheit angeordneten Getriebe mit dem Elektromotor der Antriebseinheit 200 verbunden, sodass rotatorischer Antrieb der Hülse 220 eine Rotation der damit gekoppelten Elemente einer Übertragungseinheit 300 auslöst. Darüber hinaus sind zwischengeschaltete Getriebe mit Über- oder Untersetzungen zwischen Antriebseinheit 200 und Übertragungseinheit 300 vorstellbar, um bspw. die Drehgeschwindigkeit der Übertragungseinheit 300 zu erhöhen.
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Die Verbindung der Antriebseinheit 200 mit der Motorplatte 102 kann beispielsweise über Verbindungselemente, wie z.B. Schrauben, und/oder über Steck- und Rastelemente erfolgen.
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Der Motorplatte 102 gegenüberliegend ist ein stationäres Steuerungselement 500 angeordnet. Das stationäre Steuerungselement 500 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Kulissenscheibe 510 und einen in 1a nicht dargestellten Deckel 530 (siehe 5, 6, 8, 9) auf. An der Kulissenscheibe 510 sind eine Halteplatte 502 und Haltearme 504 angeformt, die zur Befestigung des stationären Steuerungselements 500 an der Motorplatte 102 sowie weiteren nicht dargestellten Bestandteilen des Belüftungssystem für den Luftausströmer dienen. Auch hierzu können Verbindungselemente verwendet werden.
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Die Kulissenscheibe 510 weist auf der in 1a der Antriebseinheit 200 abgewandten Seite Erhebungen 516 auf. Zwischen den Erhebungen 516 (siehe auch 6, 7a) sind Führungen für einen ersten Abtrieb 700 und einen zweiten Abtrieb 800 ausgebildet. Die Ausbildung der Erhebungen 516 mit entsprechenden Begrenzungen, die als Anschlag für den Verfahrweg der Abtriebe 700, 800 dienen, ist in 4b dargestellt. In einer äußeren Führung ist ein Lagerabschnitt 810 eines zweiten Abtriebs 800 aufgenommen, der um die Rotationsachse R rotiert werden kann. Vom Lagerabschnitt 810 erstreckt sich ein Hebel 820, an dessen Ende ein Stift 822 angeordnet ist. Der Hebel 820 kann in einem Abschnitt zwischen zwei Anschlägen verlagert werden, die durch die äußere, umlaufende Erhebung 516 gebildet sind. Der Stift 822 kann in eine Koppelstange eingreifen, die zum Verschwenken einer ersten Lamellengruppe dient. Dabei wird der Lagerabschnitt 810 zwischen den beiden umlaufend angeordneten Erhebungen 516 geführt. Der Lagerabschnitt 710 des ersten Abtriebs 700 ist zwischen weiteren Erhebungen 516 drehbar gelagert. Der Lagerabschnitt 710 ist als Ring ausgeführt. Der Lagerabschnitt 710 ist ebenfalls um die Rotationsachse R drehbar gelagert. Vom Lagerabschnitt 710 erstreckt sich ein Hebel 720, dessen Ende eine Öffnung 730 aufweist. In der Öffnung 730 ist ein Stift 742 eines Hebel 740 aufgenommen. Der Hebel 740 weist an seinem dem Stift 742 gegenüberliegenden Ende einen weiteren Stift 744 auf, der zum Verschwenken einer zweiten Gruppe von Lamellen mit einer damit verbundenen Koppelstange in Eingriff steht.
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Der Hebel 720 ist entlang der Rotationsachse R beabstandet zum Lagerabschnitt 810 und dem Hebel 820 des zweiten Abtriebs 800 angeordnet, sodass der Hebel 720 unabhängig von der Position des zweiten Abtriebs 800 und umgekehrt verlagert werden kann. Über Anschläge 518 ist der Verschwenkweg des Hebels 720 begrenzt (siehe 7a).
- 1b zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Antriebseinrichtung 100 ohne die Motorplatte 102.
- 2 zeigt eine Vorderansicht der Antriebseinrichtung 100 von 1a, b. In 2 ist die Schwenkachse S des Hebels 740 eingezeichnet.
- 3 zeigt eine Draufsicht auf die Antriebseinrichtung 100 von 1a, b. Die Übertragungseinheit 300 weist zur Übertragung der Drehbewegung der Antriebseinheit 200 über die Hülse 220 auf die Abtriebe 700, 800 einen Hebel 600 auf. Der Hebel 600 ist über einen Abschnitt 630 mit einem korrespondierenden Abschnitt der Hülse 220 drehfest verbunden. Der Hebel 600 weist eine Führung 610 auf, in welcher ein Steuerstift 400 aufgenommen ist. Der Steuerstift 400 weist einen Ring 410 auf, über welchen der Steuerstift 400 innerhalb der Führung 610 gegen ein Herausrutschen gesichert ist. Hierzu weist der Hebel 600 zusätzlich einen Führungsschlitz 620 auf, in dem der Ring 410 geführt ist.
- Die 4a, b zeigen Ansichten von Bestandteilen der Antriebseinrichtung 100. In 4a sind die Kulissenscheibe 510, der Hebel 600 und die Abtriebe 700 und 800 mit Blick von der Antriebseinheit 200 aus dargestellt. Die Kulissenscheibe 510 weist eine Schaltkulisse 512 auf. Die Schaltkulisse 512 ist als durchgängige Bahn ausgeführt und weist Führungsbahnen 520, 522 auf, die sich als Abzweig von der Schaltkulisse 512 erstrecken (siehe hierzu auch 7b).
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In den Führungsbahnen 520, 522 sind jeweils Stifte 750 bzw. 850 aufgenommen. Die Stifte 750 sind an dem Lagerabschnitt 710 und die Stifte 850 an dem Lagerabschnitt 810 angeordnet. Die Stifte 750, 850 durchdringen schlitzförmige Öffnungen 514 (siehe 7a, b) in den Führungsbahnen 520, 522.
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Der Abschnitt 630 des Hebel 600 weist eine sternförmige Außenkontur auf. Diese Kontur steht mit einer entsprechenden Innenkontur der Hülse 220 in Eingriff (siehe 6).
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Der Steuerstift 400 ist innerhalb der Führung 610 des Hebels 600 verlagerbar. Der Hebel 600 ist um den Abschnitt 630 gemeinsam mit der Hülse 220 um die Rotationsachse R drehbar. Eine Rotation des Hebels 600 bewirkt eine Verlagerung des Steuerstifts 400 innerhalb der Schaltkulisse 512 und den Führungsbahnen 520, 522. Dabei hängt die Position des Steuerstifts 400 maßgeblich davon ab, in welche Richtung eine Rotation des Hebels 600 erfolgt.
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Gelangt der Steuerstift 400 in eine der Führungsbahnen 520, 522 kommt der Steuerstift 400 in Anlage mit den Stiften 750 bzw. 850. Eine weitere Verlagerung des Steuerstifts 400 über den Hebel 600 bewirkt dann, dass der Steuerstift 400 den entsprechenden Stift 750 oder 850 innerhalb der Führungsbahn 520, 522 verlagert. Dies wiederum ruft eine Rotation des damit verbundenen Lagerabschnitts 710 oder 810 hervor. Dabei hängt die Verlagerung bzw. Rotation des entsprechenden Abtriebs 700, 800 davon ab, ob mit Bezug auf 4a der obere Stift 750 bzw. 850 oder der untere Stift 750, 850 verlagert wird.
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Über eine Drehrichtungsumkehr durch die Antriebseinheit 200 kann der Steuerstift 400 sowohl aus einer der Führungsbahnen 520, 522 heraus oder aber innerhalb der Schaltkulisse 512 weiter bewegt werden, ohne in eine entsprechende Führungsbahn 520, 522 zu gelangen. Somit lässt sich nur durch eine Rotation des Hebels 600 in der entsprechenden Richtung (im oder gegen den Uhrzeigersinn) eine Verlagerung des Steuerstifts 400 und damit eine Ansteuerung der damit gekoppelten Vorrichtungen über die Abtriebe 700, 800 realisieren. Insbesondere wird ein direkter rotatorischer Abtrieb über den hier gezeigten Aufbau erreicht.
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In 4a ist eine weitere Ausführungsform schematisch angedeutet. Die weitere Ausführungsform betrifft den Abzweig 513, in dem ein weiterer Stift 900 angeordnet ist. Der weitere Stift 900 kann über den Steuerstift 400 gegen die Kraft einer Feder 910 im Abzweig 513 verlagert werden. Der Abzweig 513 befindet sich in einem unteren Abschnitt eines Rücklaufabschnitts 528 der Schaltkulisse 512. In der gezeigten Weiterbildung fällt der Steuerstift 400 bei einer Rotation des Hebels 600 im Uhrzeigersinn in den Abzweig 513. Wird dann die Drehrichtung umgekehrt, wird der Steuerstift 400 innerhalb des Abzweigs 513 verlagert, wobei der Steuerstift 400 den weiteren Stift 900 gegen die Kraft der Feder 910 innerhalb des Abzweigs 513 verlagert. Der weitere Stift 900 ist mit einer weiteren Vorrichtung bewegungsmäßig gekoppelt. Bspw. kann der weitere Stift 900 analog zu den Ausführungen der Abtriebe 700 und 800 über einen entsprechenden Lagerabschnitt am stationären Steuerungselement 500 gelagert sein. Somit wird durch die Verlagerung des weiteren Stifts 900 eine Bewegung bei oder für die weitere Vorrichtung ausgelöst. Damit kann bspw. eine Schließklappe oder ähnliches angesteuert werden.
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Die Feder 910 bewirkt eine automatische Rückkehr des weiteren Stifts 900, sobald der Steuerstift 400 entsprechend im Uhrzeigersinn verlagert wird und schließlich über die Schräge in die Schaltkulisse 512 zurückgeführt wird. Im Gegensatz zu den Stiften 750 und 850 erfolgt damit die Rückführung des weiteren Stifts 900 automatisch, sobald der Steuerstift 400 aus dem Abzweig 513 herausgeführt wird. Ohne eine Feder 910 könnte die Rückführung des Stifts 900 mit dem Steuerstift 400 während der Durchfahrung des Rücklaufabschnitts erfolgen.
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Durch die Feder 910 lässt sich ein Push-Push-Mechanismus realisieren. Bei einer erstmaligen Verlagerung des Steuerstifts 400 im Abzweig 513 erfolgt ein Überdrücken eines mit dem weiteren Stifts 900 gekoppelten Steuerungselements, das in einer Herzkurve aufgenommen ist. In dieser Stellung ist dann eine Verlagerung einer damit gekoppelten Einrichtung in eine betätigte Stellung erfolgt. Anschließend wird der Steuerstift 400 aus dem Abzweig 513 herausgeführt und die betätigte Stellung beibehalten. Wird danach der Steuerstift 400 wieder in den Abzweig 513 gedrückt, wird das Steuerungselement aus der Position in der Herzkurve herausgeführt und gelangt in eine Ausgangstellung. Anschließend kann der Ablauf wiederholt werden.
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In noch weiteren Ausführungen kann über den weiteren Stift 900 sowie über einen Push-Push-Mechanismus eine Verlagerung der Hülse 220 erfolgen. Die Hülse 220 kann damit in einem Zustand des weiteren Stifts 900 in Eingriff mit dem sternförmigen Abschnitt 630 gebracht werden. Somit erfolgt bei einer Rotation der Hülse 220 eine Verlagerung des Hebels 600 in der hier beschriebenen Weise. In einem weiteren Zustand steht die Hülse 220 nicht mit dem Abschnitt 630 in Eingriff, so dass keine Rotation des Hebels 600 erfolgen kann. In diesem Zustand kann die Hülse 220 stattdessen mit einem entsprechend ausgebildeten Abschnitt eines weiteren Hebels 600 einer zweiten Übertragungseinheit in Eingriff stehen, die bspw. der Antriebseinheit 200 gegenüberliegt, wobei ein zweiter Steuerstift in einer Schaltkulisse eines zweiten stationären Steuerungselements aufgenommen ist, das analog zum ersten Steuerungselement 500 ausgebildet ist. Somit kann die Hülse 220 wechselweise mit der ersten Übertragungseinheit 300 und der zweiten Übertragungseinheit in Eingriff gebracht werden, so dass abwechselnd mehrere Vorrichtungen über die Antriebseinheit 200 angesteuert werden können. Bspw. können hiermit über die erste Übertragungseinheit 300 die Lamellen eines ersten Luftausströmers und über die zweite Übertragungseinheit die Lamellen eines zweiten Luftausströmers angesteuert werden, wobei die Antriebseinrichtung 100 mit der Antriebseinheit 200 und mit der ersten Übertragungseinheit 300 und der zweiten Übertragungseinheit sowie den stationären Steuerungseinheiten zwischen den beiden Luftausströmern angeordnet ist. Aufgrund der scheibenartigen Ausbildung der stationären Steuerungselemente wird zwischen den Luftausströmern nur ein geringer Bauraum für den Antrieb benötigt.
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Anstelle einer verlagerbaren Hülse können die Übertragungseinheiten auch andere, bspw. entlang der Rotationsachse R verlagerbare und mit den Hebeln 600 in Eingriff bringbare Elemente aufweisen.
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4b zeigt den Blick auf den Deckel 530 und die Abtriebe 700, 800 sowie den Hebel 600 ohne die Kulissenscheibe 510 von der Antriebseinheit 200 aus.
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Der Deckel 530 weist Erhebungen 540 auf, welche zum einen als Anlage für die Lagerabschnitte 710, 810 dienen (siehe 5) und zum anderen über die Ausbildung des Anschlag 542 den Weg des Hebels 720 begrenzen. Der Deckel 530 weist umfangsseitig eine Wand 550 auf, welche Freiräume aufweist, die Anschläge 552, 554 und 556 für den Weg der Hebel 720 bzw. 820 bilden. Der Freiraum zwischen den Anschlägen 556 weist in Richtung der Rotationsachse R eine geringere Höhe auf als der Freiraum zwischen dem Anschlag 552 und dem Anschlag 554. An den der Antriebseinheit 200 zugewandten Seiten sind an den Lagerabschnitten 710, 810 die Stifte 750 bzw. 850 angeordnet.
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Die Stifte 750 und 850 ermöglichen eine Rotation der jeweiligen Abtriebe 700, 800 im und gegen den Uhrzeigersinn, je nachdem welcher der Stifte 750 oder 850 verlagert wird. Die Stift-Paare dienen somit dazu, nach einer Verlagerung eines Abtriebs 700, 800 diesen wieder in seine Ausgangsstellung zurückzubringen.
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5 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben auf Bestandteile der Antriebseinrichtung 100. In 5 ist das Lager 640 des Hebels 600 gezeigt. Das Lager 640 ist in einer entsprechenden Öffnung (siehe 6 und 7a, b) der Kulissenscheibe 510 drehbar gelagert.
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6 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Bestandteile von 5. Insbesondere ist hier die Anordnung des Steuerstifts 400 innerhalb des Hebels 600 über die Führung 610 und den Führungsschlitz 620 gezeigt. Ferner ist gezeigt, wie der Abschnitt 630 mit der sternförmigen Außenkontur in der Hülse 220 über dessen korrespondierende Innenkontur drehfest mit der Hülse 220 verbunden ist.
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Ferner zeigt 6 die Anordnung der Lagerabschnitte 710, 810 zwischen dem Deckel 530 und der Kulissenscheibe 510.
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Die 7a, b zeigen verschiedene Ansichten der Kulissenscheibe 510 der Antriebseinrichtung 100. 7a zeigt dabei den Blick auf die Kulissenscheibe 510 vom Deckel 530 aus und 7b zeigt die Kulissenscheibe 510 von der Antriebseinheit 200 aus.
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Zwischen Anschlägen 518 wird der Weg des Hebels 720 um die Rotationsachse R begrenzt. Die Anschläge erstrecken sich hierzu von der äußeren, umlaufenden Erhebung 516. Zwischen weiteren Anschlägen 519 wird in analoger Weise der Weg des Hebels 820 um die Rotationsachse R begrenzt.
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Die Ausbildung der Schaltkulisse 512 erlaubt ein Durchfahren dieser über den Steuerstift 400, ohne dass dieser zwangsläufig die Führungsbahnen 520, 522 vollständig durchfahren muss. Damit kann ein schnelles Erreichen einer beliebigen Position bzw. Führungsbahn 520, 522 erreicht werden. Hierzu ist der Steuerstift 400 über den Hebel 600 in der entsprechenden Drehrichtung zu verlagern. Während der Verlagerung kann der Steuerstift 400 über die Führung 610 dabei radial zur Rotationsachse R verlagert werden. Die Ausrichtung des Steuerstifts 400 wird über den Ring 410 sichergestellt, der in dem Führungsschlitz 620 aufgenommen ist.
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht von Bestandteilen der Antriebseinrichtung 100. 8 zeigt das stationäre Steuerungselement 500 mit der Kulissenscheibe 510 und dem Deckel 530 sowie den Hebel 600 mit dem darin aufgenommenen Steuerstift 400 sowie den Abtrieb 700 und den Hebel 740.
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Die Darstellung zeigt, wie die Stifte 750 und entsprechend auch die Stifte 850 in die Führungsbahnen 520 bzw. 522 der Schaltkulisse 512 in der Kulissenscheibe 510 eingreifen. Der Steuerstift 400 taucht ebenfalls in die Führungsbahnen 520, 522 ein, sodass der Steuerstift 400 in Kontakt mit den Stiften 750 bzw. 850 gelangen kann und bei einer weiteren Verlagerung die Stifte 750, 850 bewegt, was wiederum eine Rotation der Abtriebe 700, 800 um die Rotationsachse R bewirkt.
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9 zeigt eine weitere schematische, seitliche Schnittansicht der Bestandteile der Antriebseinrichtung 100 mit Blick auf das erste Steuerungselement 500, den Hebel 600 mit dem Steuerstift 400 sowie den Abtrieben 700 und 800.
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Die Hülse 220 und der Hebel 600 sind um die gemeinsame Rotationsachse R drehbar gelagert (siehe 9), wobei die Rotation des Hebels 600 nach Maßgabe der Rotation der Hülse 220 erfolgt.
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Die Lagerabschnitte 710 und 810 sind in den Führungen zwischen den Erhebungen 516 aufgenommen und drehbar gelagert, wobei über die Erhebungen 540 die Lagerabschnitte 710, 810 in die Führungen gedrückt und gehalten werden. Hierzu können an den Lagerabschnitten 710, 810 Federn vorgesehen sein, die sich entweder an den Erhebungen 540 oder an Führungsflächen in den Führungen zwischen den Erhebungen 516 abstützen. Die Federn dienen dazu, einen Spielausgleich bereitzustellen und die Lageabschnitte 710, 810 stets in Anlage mit den Führungsflächen der Führungen zu halten. Dadurch wird auch einem unerwünschten Verstellen der Lagerabschnitte 710, 810 vorgebeugt.
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Die Betätigung der mit der Antriebseinrichtung 100 verbundenen Vorrichtungen erfolgt über die Abtriebe 700, 800, die nach Maßgabe der Position des Hebels 600 und des darüber geführten Steuerstifts 400 in den entsprechenden Führungsbahnen 520, 522 um die Rotationsachse R rotiert werden. Dabei werden die Hebel 720, 820 um die Rotationsachse R rotiert, wobei hierüber ein direkter rotatorischer Abtrieb bereitgestellt wird. Die Rotationsbewegung der Hebel 720, 820 wird dann auf die Vorrichtungen übertragen, welche dann beispielsweise ein Rotieren von drehbar gelagerten Lamellen zweier unabhängig voneinander ansteuerbaren Lamellengruppen bewirken.
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Weitere Ausführungsformen
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Bei den nachfolgend gezeigten Ausführungsbeispielen von Antriebseinrichtungen 100 befindet sich die Schaltkulisse 512 nicht auf einer Seitenfläche einer Kulissenscheibe 510, wie in der Ausführung der 1 bis 9, sondern auf der Mantelfläche eines im Wesentlichen walzen- oder ringförmigen zylindrischen Steuerungselements 500. Dabei kann sich die Schaltkulisse 512 auf der Innenseite oder der Außenseite der Mantelfläche befinden. In weiteren Ausführungsformen können sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Mantelfläche eines im Wesentlichen walzen- oder ringförmigen zylindrischen Körpers Schaltkulissen 512 angeordnet sein.
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Die 10a-e zeigen schematische Darstellungen von alternativen Ausführungen einer Antriebseinrichtung 100, wobei lediglich das stationäre Steuerungselement 500, der Hebel 600 mit dem Steuerstift 400 sowie die Abtriebe 700, 800 schematisch dargestellt sind.
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10a zeigt eine Ausführung, wobei ein außenliegender Hebel 600 vorgesehen ist und wobei der Steuerstift 400 von außen in die Schaltkulisse 512 auf der äußeren Mantelfläche eingreift. 10a zeigt den Blick auf das Steuerungselement 500 von der Antriebseinheit 200 aus. Die Abtriebe 700, 800 liegen außen, wobei die Lagerabschnitte 710, 810 an den inneren Mantelflächen anliegen. Die Stifte 750 und 850 durchdringen schlitzförmige Öffnungen in der Schaltkulisse 512, wie für die erste Ausführungsform gezeigt, sodass der Steuerstift 400 von außen die entsprechenden Stifte 750, 850 verlagern und damit eine Rotation der Abtriebe 700, 800 realisieren kann.
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10b zeigt eine ähnliche Ausführung wie in 10a, wobei ein äußerer Abtrieb 700 und ein innenliegender Abtrieb 800 vorgesehen sind. 10b zeigt den Blick auf das Steuerungselement 500 von der der Antriebseinheit 200 gegenüberliegenden Seite.
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Die Ausbildung der Abtriebe 700, 800 ist dabei in verschiedenen Ausführungen denkbar. So können bspw., wie auf der rechten Seite von 10b gezeigt, die Abtriebe 700, 800 Zahnsegmente aufweisen, die mit entsprechenden Koppelgliedern von anzusteuernden Vorrichtungen in Eingriff bringbar sind.
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Auf der linken Seite von 10b weist der Abtrieb 700 eine kreisförmige Öffnung auf, die zur Verbindung mit einer anzusteuernden Vorrichtung dient. Der Abtrieb 800 weist demgegenüber eine quadratische Öffnung zur Verbindung mit einer weiteren anzusteuernden Vorrichtung auf.
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10c zeigt eine weitere Ausführung einer Antriebseinrichtung 100 mit einem innenliegenden Hebel 600, wobei die Schaltkulisse 512 auf der inneren Mantelwand des Steuerungselements 500 angeordnet ist. Die Abtriebe 700, 800 liegen in dieser Ausführung außen auf der Mantelfläche, wobei die Stifte 750, 850 die Mantelfläche im Bereich der jeweiligen Führungsbahnen durchdringen.
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Die Lageabschnitte 710, 810 können über einen zusätzlichen Ring oder anderen zylindrischen Körper, der Teil des Steuerungselements 500 ist, im zusammengebauten Zustand des Steuerungselements 500 gehalten werden. Ein solcher Ring oder zylindrischer Körper können beispielsweise auf die Anordnung aufgeschoben oder in eine solche Anordnung eingeschoben werden. Auch kann ein solches Element 2-teilig ausgeführt sein, insbesondere dann, wenn in diesem Element Führungen, Führungsbahnen, die Kulissenanordnung 512 oder dergleichen ausgebildet sind.
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10d zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführung der Antriebseinrichtung 100 mit einem außenliegenden Hebel 600 bei einer Schaltkulisse 512 auf der äußeren Mantelfläche des stationären Steuerungselements 500. In dieser Ausführung sind ein äußerer Abtrieb 700 und ein innenliegender Abtrieb 800 vorgesehen. Die Definition von innenliegendem Abtrieb und außenliegendem Abtrieb bezieht sich hier auf die Lage der Koppelstellen der Abtriebe 700, 800 in Bezug auf den Radius des zylindrischen Körpers 500, wobei der Abtrieb 700 seine Koppelstelle mit einer Vorrichtung in einem Abstand zur Rotationsachse R aufweist, welcher den Radius des zylindrischen Körpers 500 übersteigt. Demgegenüber weist der Abtrieb 800 seine Koppelstelle innerhalb des Radius des zylindrischen Körpers 500 auf.
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10e zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführung der Antriebseinrichtung 100 mit einem innenliegenden Hebel 600 bei einer Schaltkulisse 512 auf der inneren Mantelfläche des stationären Steuerungselements 500. In dieser Ausführung sind außenliegende Abtriebe 700, 800 vorgesehen.
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Die 11a-c zeigen schematische Darstellungen von alternativen Ausbildungen einer Antriebseinrichtung 100 mit einem walzen- oder ringförmigen Steuerungselement 500.
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11a zeigt in der oberen Darstellung die Ansicht auf die Schaltkulisse 512 auf einer äußeren Mantelfläche, wobei die schraffierten Flächen die Aktionsbereiche (≙ Führungsbahnen 520, 522) des Steuerstifts 400 mit den Stiften 750, 850 der Lagerabschnitte 710, 810 sind.
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Die untere Darstellung von 11a zeigt die Abwicklung der Schaltkulisse 512 auf der Mantelfläche. Auch hier erfolgt in Abhängigkeit der Drehrichtung des Abschnitt 630 des Hebels 600 eine Verlagerung des Steuerstift 400 innerhalb der Schaltkulisse 512 und in die Führungsbahnen 520, 522.
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11b zeigt eine weitere Ausführung, wobei der Steuerstift 400 nach unten hin federbeaufschlagt ist, wie durch den kleinen Pfeil angedeutet. In dieser Ausführung weist die Schaltkulisse 512 einen Abzweig 513 auf.
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Die Ausübung eines Drucks auf den Steuerstift 400 über die Feder ermöglicht das Erreichen des Abzweigs 513 bei der Verlagerung des Steuerstifts 400 in der Schaltkulisse 512. In dem Abzweig 513 kann ein weiterer Stift (vgl. Stift 900) einer zusätzlichen Vorrichtung angeordnet sein. Dieser Stift kann über eine zusätzliche Feder (vgl. Feder 910) vorgespannt sein, sodass über die Feder der Stift stets an einen äußeren Endpunkt des Abzweigs 513 gedrückt wird. Dieser Stift kann dann nur über den Steuerstift 400 gegen die Kraft der Feder in dem Abzweig 513 verlagert werden. Wird der Steuerstift 400 aus dem Abzweig 513 heraus bewegt, erfolgt automatisch auch eine Verlagerung des Stifts über die Feder. Bei einer solchen Ausführungsform kann beispielsweise ein Push-Push-Mechanismus realisiert werden, der mit einer weiteren zusätzlichen Vorrichtung gekoppelt ist (analog zu der alternativen Ausführung von 4a).
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11c zeigt weitere Ausführungen von Schaltkulissen 512 auf der Mantelfläche eines Steuerungselements 500 mit Abzweigen 513 für Ausführungen ohne federbeaufschlagten Steuerstift 400. Hierbei ist die Schaltkulisse 512 jeweils so ausgeführt, dass das Erreichen des Abzweigs 513 genauso zuverlässig möglich ist, wie das Erreichen der schraffierten Führungsbahnen 520, 522, ohne dass es zu einem versehentlichen Abzweigen des Steuerstifts 400 in der Schaltkulisse 512 kommen kann, und ohne dass eine Feder zur Führung des Steuerstifts 400 erforderlich ist.
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In den 12a, b sind Darstellungen eines Steuerungselements 500 sowie einer Hebelanordnung mit einem ersten Hebel 602 und einem zweiten Hebel 604, zwei Steuerstiften 400 und Teilen von Abtrieben 700, 800 einer Antriebseinrichtung 100 einer noch weiteren Ausführungsform gezeigt.
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12a zeigt den Blick auf die Kulissenscheibe 510 von der Antriebseinheit 200 aus. 12b zeigt die gleiche Darstellung, jedoch ohne die Hebelanordnung mit den beiden Hebeln 602, 604 sowie der Scheibe 608 und dem Abschnitt 630.
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In dieser Ausführungsform ist anstelle eines Hebels 600 eine Hebelanordnung vorgesehen, die ein um die Rotationsachse R drehbar gelagert ist. Die Hebelanordnung weist eine Scheibe 608 auf, welche einen nicht gezeigten Lagerstift aufweist, der drehbar in der in 12b gezeigten mittigen Lageröffnung der Kulissenscheibe 10 aufgenommen ist. Von der Scheibe 608 erstrecken sich gegenüberliegend zwei Hebel 602 und 604, die jeweils eine Führung 610 aufweisen. In den Führungen 610 ist jeweils ein Steuerstift 400 aufgenommen. Die Führungen 610 und die Steuerstifte 400 können so ausgebildet sein, wie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben und in den Figuren gezeigt.
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Über den Abschnitt 630 erfolgt die Rotation der Hebelanordnung mittels der Antriebseinheit 200, analog zu den vorstehenden Ausführungsformen.
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Die Besonderheit der in den 12a und 12b gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass nach dem Durchfahren der Schaltkulisse 512 mit den Führungsbahnen 520, 522 nicht erst abgewartet werden muss, bis der Steuerstift 400 den Rücklaufabschnitt 528 durchfahren hat, um wieder in die Führungsbahnen 520, 522 zum Verlagern der Stifte 750, 850 zu gelangen, sondern, dass nach dem Herausführen eines ersten Steuerstifts 400 aus einem in radialer Richtung am weitesten von der Rotationsachse R beabstandeten Führungsabschnitts vor dem Erreichen des Rücklaufabschnitts 528 sofort ein zweiter Steuerstift 400 zur Verlagerung in eine erste Führungsbahn, welche der Rotationsachse R in radialer Richtung am nächsten liegt, zur Verfügung steht, um einen der entsprechenden Stifte 750, 850 zum Ansteuern der Abtriebe 700, 800 zu verlagern. Ist dieser Steuerstift 400 dann an seiner äußersten Position in radialer Richtung angelangt, steht der vorherige Steuerstift 400 wieder zur Verfügung, um eine Ansteuerung vorzunehmen. Damit wird durch die in den 12a und 12b gezeigte Ausführungsform eine erhebliche Verkürzung der Ansteuerzeit erreicht.
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Die hierin beschriebenen Ausführungen von Antriebseinrichtungen 100 ermöglichen somit eine unabhängige Ansteuerung verschiedener Vorrichtungen mit einem einfach gehaltenen Aufbau, der insbesondere einen direkten rotatorischen Abtrieb ermöglicht und gleichzeitig nur einen geringen Bauraum in Anspruch nimmt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Antriebseinrichtung
- 102
- Motorplatte
- 200
- Antriebseinheit
- 210
- Anschluss
- 220
- Hülse
- 300
- Übertragungseinheit
- 400
- Steuerstift
- 410
- Ring
- 500
- Steuerungselement
- 502
- Halteplatte
- 504
- Haltearm
- 510
- Kulissenscheibe
- 512
- Schaltkulisse
- 513
- Abzweig
- 514
- Öffnung
- 516
- Erhebung
- 518
- Anschlag
- 519
- Anschlag
- 520
- Führungsbahn
- 522
- Führungsbahn
- 528
- Rücklaufabschnitt
- 530
- Deckel
- 540
- Erhebung
- 542
- Anschlag
- 550
- Wand
- 552
- Anschlag
- 554
- Anschlag
- 556
- Anschlag
- 600
- Hebel
- 602
- erster Hebel
- 604
- zweiter Hebel
- 608
- Scheibe
- 610
- Führung
- 620
- Führungsschlitz
- 630
- Abschnitt
- 640
- Lager
- 700
- Abtrieb
- 710
- Lagerabschnitt
- 720
- Hebel
- 730
- Öffnung
- 740
- Hebel
- 742
- Stift
- 744
- Stift
- 750
- Stift
- 800
- Abtrieb
- 810
- Lagerabschnitt
- 820
- Hebel
- 822
- Stift
- 850
- Stift
- 900
- Stift
- 910
- Feder
- R
- Rotationsachse
- S
- Schwenkachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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