DE10013752A1 - Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren - Google Patents

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Stellkraft, Stellweg und Stellarbeit von Festkörper-Aktoren, insbesondere von Piezo-Aktoren und thermomechanischen Aktoren, wesentlich zu vergrößern. Mögliche Anwendungsgebiete der Erfindung umfassen daher alle Anwendungen von Festkörper-Aktoren, einschließlich neuer Anwendungen, die größere Stellarbeiten erfordern, als mit herkömmlicher Festkörper-Aktoren bisher erzielbar waren. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einen herkömmlichen Festkörper-Aktor 1 eine linear mit dem Stellweg zunehmende Hilfskraft einwirkt, die mittels eines parallel zum Festkörper-Aktor 1 angeordneten Getriebes erzeugt wird, dessen Übersetzung sich stufenlos linear-proportional mit dem Stellweg des Festkörper-Aktors 1 ändert. Das Getriebe besteht aus zwei durch ein Kniegelenk 7 verbundenen Kniehebeln 5, 8. Kniehebel 8 wird in Längsrichtung durch einen in Schubgelenk 10 angeordnete Federtrieb vorgespannt. Durch die weitgehende Linearität zwischen der am Abtriebsglied des Getriebes erzeugten Hilfskraft und dem Stellweg wird die elastische Reaktionskraft des Festkörper-Aktors in solcher Weise kompensiert, dass der Festkörper-Aktor bei maximaler Stellkraft über größere Stellwege betrieben werden kann. Durch die Zuordnung eines Totpunktes der Kniehebel zum Neutralpunkt des Festkörper-Aktors lässt sich auch die Leistung bidirektionaler Festkörper-Aktoren verstärken. Durch die gleichzeitige Vergrößerung von Stellkraft und Stellweg vergrößert ...

Description

Die Erfindung bezieht sich ein Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren, insbesondere von Piezo-Aktoren. Der Erfindung liegt daher die primäre Aufgabe zugrunde, die Stellarbeit von Festkörper-Aktoren zu erhöhen.

Es ist allgemein bekannt, daß elektromechanische Festkörper-Aktoren elektromagnetische oder thermische Energie sowohl nach dem piezoelektrischen, dem elektrostriktiven, dem magneto­ striktiven Wirkprinzip in mechanische Dehnung, Scherung oder Biegung umwandeln, während thermomechanische Festkörper-Aktoren, beispielsweise Bimetall-Aktoren, thermische Energie in mechanische Energie umwandeln. Dabei wird grundsätzlich angestrebt, mit möglichst klei­ nen, leichten und preiswerten Festkörper-Aktoren möglichst große Stellwege, Stellkräfte und Stellarbeiten zu erzielen. Als Maß für die Leistungsfähigkeit von Festkörper-Aktoren gilt das Produkt aus Stellkraft und Stellweg. Zur Vereinfachung beziehen sich nachfolgende Beschrei­ bungen überwiegend auf piezoelektrische Aktoren, gelten jedoch sinngemäß auch für Festkör­ per-Aktoren nach anderen Wirkprinzipien. Ein wesentlicher Nachteil von Festkörper-Aktoren ist deren geringer Stellweg, der üblicherweise nur wenige Mikrometer beträgt und somit deren Anwendungsmöglichkeiten erheblich einschränkt. Daher werden für Anwendungen, die große Stellwege erfordern, häufig Stellwegvergrößerer eingesetzt, die den primären Stellweg eines Festkörper-Aktors durch mechanische Übersetzung vergrößern. Aus Energieerhaltungs­ gründen lässt sich jedoch mit Stellwegvergrößerern die Stellarbeit von Festkörper-Aktoren prinzipiell nicht erhöhen, weshalb sich die jeweilige Stellkraft immer um den reziproken Faktor der Stellwegvergrößerung vermindert. Nur wenn es gelingt, die Stellarbeit von Festkörper- Aktoren zu erhöhen, ließen sich gleichzeitig sowohl Stellkraft als auch Stellweg erhöhen und dadurch die wirtschaftlich nutzbaren Einsatzmöglichkeiten von Festkörper-Aktoren wesentlich erweitern.

Ähnliche Aufgabenstellungen und Lösungen werden in den Patentschriften Aktz. 199 12 964.9, 198 23 408.2 und 100 05 477.3 desselben Anmelders genannt. Der technische Fortschritt vor­ liegender Erfindung gegenüber vorgenannten Erfindungen besteht im wesentlichen darin, dass vorliegende Erfindung mit wesentlich geringerem Bauaufwand, geringerem Gewicht und ge­ ringeren Herstellungskosten verbunden ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber vorgenannten Er­ findungen besteht darin, dass sich mit vorliegender Erfindung auch die Leistung bidirektional wirkender Festkörper-Aktoren verstärken lässt, wie in den Ausführungsbeispielen näher darge­ stellt wird.

Bekanntlich ist der Stellweg herkömmlicher Festkörper-Aktoren prinzipiell dadurch begrenzt, daß die inhärenten elastischen Reaktionskräfte, beispielsweise einer Piezo-Keramik, den in ihr gleichzeitig erzeugten Polarisationskräften entgegenwirken, wodurch die angestrebte Verrich­ tung von Stellarbeit bereits nach kurzem Stellweg weitgehend verhindert und der technischen Nutzung entzogen wird. Durch die schädliche Wirkung derartiger inhärenter elastischer Reak­ tionskräfte wird insbesondere der Stellweg stark begrenzt. Mit handelsüblichen Piezo-Aktoren lassen sich daher nur Stellwege erzielen, die bis zu etwa 1% ihrer theoretisch erzielbaren Werte betragen. Der Lösung der Aufgabe liegt erfindungsgemäß der Gedanke zugrunde, daß sich die Stellarbeit dadurch maßgeblich erhöhen lässt, dass die elastischen Reaktionskräfte eines Festkörper-Aktors durch eine von Außen einwirkende, vom Stellweg abhängige Hilfskraft weitgehend kompensiert bzw. neutralisiert werden, wozu eine Getriebevorrichtung erfor­ derlich ist, deren Übersetzungsverhältnis sich stufenlos in Abhängigkeit vom Stellweg ändert. Getriebevorrichtungen dieser Art werden bereits in den eingangs genannten den Patentschriften Aktz. 199 12 964.9, 198 23 408.2 und 100 05 477.3 beschrieben. In der Patentschrift Aktz. 198 23 408.2 wird darauf verwiesen, dass eine große Zahl potentiell möglicher Getriebevor­ richtungen existiert, insbesondere solcher, die eine Gelenkkette enthalten, welche zur Erzeu­ gung der geforderten Hilfskraft geeignet sind. In den Patentschriften Aktz. 198 23 408.2 und 100 05 477.3 wird unter anderem drauf hingewiesen, dass grundsätzlich eine möglichst lineare Abhängigkeit zwischen der von der Getriebevorrichtung erzeugten Hilfskraft und dem Stell­ weg des Festkörper-Aktors anzustreben ist, um eine möglichst große Erhöhung der Stellarbeit eines Festkörper-Aktors zu erzielen. Mit der in Patentschrift Aktz. 198 23 408.2 beschriebe­ nen, als Kniehebel-Getriebe ausgeführten Vorrichtung läßt sich jedoch die geforderte Linearität zwischen Hilfskraft und Stellweg nur in einem begrenzten Stellwegbereich annähern. Ferner ist es mit der Vorrichtung gemäß Aktz. 198 23 408.2 nicht möglich, bidirektional wirkende Fest­ körper-Aktoren zu unterstützen. Vorliegende Erfindung betrifft daher verbesserte Ausfüh­ rungsmöglichkeiten eines Getriebes zur Erzeugung einer linear vom Stellweg abhängenden und bidirektional verfügbaren Hilfskraft.

Das allgemeine physikalische Prinzip der Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren durch Einwirkung einer Hilfskraft auf den Festkörper-Aktor wurde bereits ausführlich in Patentschrift Aktz. 100 05 477.3 beschrieben und beruht im wesentlichen auf der Verwirklichung eines be­ sonderen, rautenförmig geschlossenen elektromechanischen Kreisprozesses.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis 4 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:

Anmerkung

Zur besseren Übersichtlichkeit sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis 4 zwei maß­ gebliche Bewegungszustände der wesentlichen Bauteile der Festkörper-Aktoren durch unter­ schiedliche Strichdarstellungen gekennzeichnet: Der Neutralpunkt eines Festkörper-Aktors entspricht einem Stellweg δ = 0 bzw. s = 0, während ein typischer ausgelenkter Zustand einem Steilweg δ bzw. s ≠ 0 entspricht. Der Neutralpunkt ist immer mit durchgezogenem Strich, ein ausgelenkter Zustand durch gepunkteten Strich dargestellt, so weit dies für das Verständnis der Erfindung hilfreich ist. Ferner ist zu bemerken, dass den in den Ausführungsbeispielen einge­ zeichneten Kniehebelanordnungen ein äußerer und ein innerer Totpunkt bzw. Neutralpunkt zugeordnet werden kann. Ein Totpunkt ist dadurch gekennzeichnet, dass alle Drehgelenke einschliesslich des Kniegelenks auf einer gemeinsamen Verbindungsgeraden liegen. Im äußeren Totpunkt ist der Abstand der Drehgelenke maximal, im inneren Totpunkt minimal. Nachfol­ gend wird die einem Totpunkt des Kniehebels zugeordnete Stellung des Festkörper-Aktors als Neutralpunkt bezeichnet.

Es zeigt Fig. 1 beispielhaft ein Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, in Kombination mit einem (bimorphen) Biegewandler mit den in Bezugszeichenliste 1 genannten wesentlichen Bauteilen und Baugrup­ pen.

Ein Biegewandler 1 erzeugt an seinem freien Ende einen Stellweg δ und ist an seinem ruhenden Ende über ein Festlager 13 in Gestell 12 fest eingespannt. Ein als Drehgelenk 2 ausgeführtes Abtriebsglied des Biegewandlers 1 ist durch ein Koppelglied 3 mit dem ebenfalls als Drehge­ lenk 4 ausgeführten Abtriebsglied des Getriebes zur Leistungsverstärkung verbunden.

Das Getriebe zur Leistungsverstärkung enthält eine aus zwei Kniehebeln 5 und 8 bestehende Gelenkkette, die durch ein Kniegelenk 7 verbunden ist. Kniehebel 5 ist ferner durch ein Dreh­ gelenk 6 mit dem das ruhende Getriebeglied darstellenden Gestell 12 verbunden, während Kniehebel 8 über ein mit Drehgelenk 9 in Reihe angeordnetes Schubgelenk 10 mit Gestell 12 verbunden ist. Ferner ist in Schubgelenk 10 eine auf Druckkraft vorgespannte Triebfeder 11 mit einem Federweg g angeordnet, die in Kniehebel 8 eine konstante Vorspannkraft in seiner Längsrichtung r erzeugt. Diese Vorspannkraft wirkt einerseits über Drehgelenk 9 auf Kniehe­ bel 8 und andererseits als Reaktionskraft über Schubgelenk 10 auf Gestell 12. Durch die beid­ seitige gelenkige Lagerung des Kniehebels 8 ist gewährleistet, dass Kniehebel 8 in jeder Lage frei von Biegemomenten ist.

Im Neutralpunkt erzeugt Biegewandler 1 weder einen Stellweg δ noch eine Stellkraft. Ein wesentliches Merkmal des Neutralpunkts ist ferner, dass sich Kniehebel 5 und 8 dabei in ihrer äußeren Totpunktlage befinden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Drehgelenke 9 und 4 sowie Kniegelenk 6 auf einer gemeinsamen Verbindungsgeraden liegen und zugleich den größtmöglichen Abstand zueinander haben. Daraus folgt ferner, dass im Neutralpunkt die Richtung der in Kniehebel 8 wirkenden Vorspannkraft auf Drehgelenk 6 weist, wodurch ge­ währleistet ist, dass in Bezug auf Drehgelenk 6 kein Drehmoment auf Kniehebel 5 einwirkt, und in Folge im Neutralpunkt keine Abtriebskraft an Drehgelenken 3 und 4 sowie Koppelglied 3 vorliegt.

Bei einer typischen Stellbewegung biegt sich der Biegewandler 1 in solcher Weise aus dem Neutralpunkt, dass sein als Abtriebsglied wirkendes Drehgelenk 2 bis zu der gestrichelt ge­ zeichneten Stellung mit dem Stellweg δ verschoben wird. Durch das gelenkige Koppelglied 3 wird diese Stellbewegung auf Drehgelenk 4 und Kniehebel 5 übertragen, wodurch sich in Folge Kniehebel 5 mit Drehwinkel α um Drehgelenk 6 dreht. Durch diese Drehung von Kniehebel 5 werden weiterhin Kniegelenk 7 wie eingezeichnet verschoben und die gestrichelt eingezeich­ nete Drehung von Kniehebel 8 um den Winkel β erzwungen. Durch die gekoppelte Drehung der Kniehebel 5 und 8 dreht sich insbesondere auch die Richtung r der in Kniehebel 8 wirken­ den Vorspannkraft in solcher Weise, dass ihr ein Drehmoment um Drehgelenk 6 zugeordnet ist, welches durch das Vektorprodukt aus Vorspannkraft und Abstand a der Wirklinie r zu Drehgelenk 6 gegeben ist. Durch die Kopplung von Kniehebel 5 mit Kniehebel 8 über Knie­ gelenk 7 wirkt das um Drehgelenk 6 erzeugte Drehmoment zunächst auf Kniehebel 5 ein. Aus dem geforderten Momentengleichgewicht des Kniehebels 5 um Drehgelenk 6 folgt, dass in dem als Abtriebsglied des Getriebes wirkenden Drehgelenk 4 eine Reaktionskraft entsteht, die als Abtriebskraft über Koppelglied 3 auf Drehgelenk 2 des Biegewandlers 1 rückwirkt und dadurch die geforderte, zum Stellweg proportionale Hilfskraft darstellt, welche in Folge Stell­ weg δ, Steilkraft und Stellarbeit des Biegewandlers 1 in der gewünschten Weise verstärkt.

Aus der Kinematik der in Fig. 1 dargestellten Gelenkkette mit den Kniehebeln 5 und 8 folgt ferner, dass sich mit zunehmendem Stellweg δ Drehgelenk 9 innerhalb des Schubgelenks 10 in solcher Weise verschiebt, dass sich Triebfeder 11 um die Strecke g ausdehnt und mechanische Arbeit abgibt. Entsprechend wird bei einer Rückstellbewegung mit Umkehrung aller vorge­ nannten Einzelbewegungen Triebfeder 11 wieder auf ihren Ausgangswert (g = 0) nachge­ spannt. Daraus folgt insbesondere, dass die potentielle Energie der Triebfeder 11 nach Durch­ führung einer typischen Stellbewegung mit Rückkehr zum Neutralpunkt erhalten bleibt.

Ferner geht aus Abb. 1 hervor, dass sich die Kniehebel 5 und 8 bezüglich der durch die Tot­ punktlage der Gelenke 4, 7 und 9 definierten Symmetrieachse bidirektional aus der Totpunkt­ lage heraus bewegen können und daher auch bidirektionale Stellbewegungen des Biegewand­ lers 1 verstärken.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verhalten sich insbesondere folgende relevanten Ge­ triebeparameter linear-proportionalem zueinander:

• a) Der Stellweg δ des Festkörper-Aktors;
• b) Verschiebung des als Abtriebsglied des Getriebes wirkenden Drehgelenks 4;
• c) Die durch Drehgelenk 4 übertragene Abtriebskraft des Getriebes;
• d) Die Drehwinkel α und β der Kniehebel 5 bzw. 8 in Bezug auf ihre jeweiligen Totpunktla­ gen;
• e) Der Abstand a der verlängerten Längsachse r von Kniehebel 8 zu Drehgelenk 6;
• f) Das der Vorspannkraft in Kniehebel 8 zugeordnete Drehmoment um Drehgelenk 6;
• g) Das der von Drehgelenk 4 übertragenen Abtriebskraft zugeordnete Drehmoment um Dreh­ gelenk 6.

Es zeigt Fig. 2 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen nach Anspruch 2. Bau- oder funktionsgleiche Bauteile sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen belegt wie in Fig. 1, wobei insofern auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen werden kann. Besondere Bauteile und Baugruppen der Fig. 2 sind dagegen der Bezugszei­ chenliste zu Fig. 2 zu entnehmen.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich vom Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass anstelle der in Fig. 1 dargestell­ ten Kombination von diskretem Drehgelenk 7, Schubgelenk 10 und Triebfeder 11 eine Blattfe­ der 31 verwendet wird, welche kombiniert die Funktionen von Drehgelenk 7, Schubgelenk 10 und Triebfeder 11 gemäß Fig. 1 ausübt. Blattfeder 31 ist insbesondere durch ein Festlager 32 an das Gestell 12 und durch Drehgelenk 30 an Kniehebel 8 gebunden. Kinematik und Funktio­ nen der aus Kniehebeln 5 und 8 mit Drehgelenken 30 und 4 sowie Kniegelenk 7 bestehenden Gelenkkette sind die gleichen wie die der in Fig. 1 dargestellten. Offensichtlich bestehen die besonderen Vorteile dieser Ausführungsmöglichkeit in der verminderten Zahl von Bauteilen, in dem völligen Fortfall von Spiel und Lagerreibung eines diskreten Schubgelenkes, sowie in niedrigeren Herstellungskosten.

Es zeigt Fig. 3 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen nach Anspruch 3. Bau- oder funktionsgleiche Bauteile sind in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen belegt wie in Fig. 1, wobei insofern auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen werden kann. Besondere Bauteile und Baugruppen der Fig. 3 sind dagegen der Bezugszei­ chenliste zu Fig. 3 zu entnehmen.

Die wesentlichen Unterschiede des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels zu den voran­ gegangenen Ausführungsbeispielen beruhen darauf, dass der Arbeitsbereich der Kniehebel 14 und 16 um ihren inneren Totpunkt verlegt ist. Daraus folgt, dass Kniegelenk 4 gleichzeitig das Abtriebsglied des Getriebes darstellt und dass der durch Triebfeder 18 auf Zugkraft vorge­ spannte Kniehebel 16 länger als Kniehebel 14 ist. Weiterhin ergibt sich aus der Kinematik der Kniehebel 14 und 16, dass sich Triebfeder 18 mit zunehmendem Stellweg δ unter Abgabe potentieller Energie verkürzt. Bei abnehmendem Stellweg δ wird Triebfeder 18 unter Rückfüh­ rung potentieller Energie wieder auf ihre Ausgangslänge gedehnt.

Es zeigt Fig. 4 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung. Die Bezeichnungen der in Fig. 4 dargestellten wesentlichen Bauteile und Baugruppen sind der Bezugszeichenliste zu Fig. 4 zu entnehmen.

Es zeigt Fig. 4 einen Längswandler 51 (sog. Translator-Stack) in herkömmlicher Bauweise mit einer als Abtriebsglied wirkenden Kopfplatte 53, die über Koppelglied 55 und Drehgelenk 56 mit einem Winkelhebel 57 verbunden ist, welcher das Abtriebsglied des Getriebes darstellt. Winkelhebel 57 ist durch Winkelstück 58 starr mit Kniehebel 59 verbunden und durch das ge­ meinsame Drehgelenk 60 an Gestell 52 gebunden. Kniehebel 59 ist durch Kniegelenk 61 mit Kniehebel 62 verbunden. Kniehebel 62 ist durch ein Schubgelenk 63 unterbrochen und wird unterhalb des Schubgelenks 63 bis zur gelenkigen Bindung durch Drehgelenk 66 an Boden­ platte 70 weitergeführt. In Schubgelenk 63 ist eine Druckfeder 68 in solcher Weise angeordnet, dass sie über die verschiebbare obere Stützplatte 63 und durch Drehgelenk 61 eine möglichst konstante, vom Stellweg s unabhängige Vorspannung in Kniehebel 62 erzeugt. Im dargestell­ ten Neutralpunkt ist erkennbar, dass Kniegelenk 61 gestreckt ist und die Richtung der in Kniehebel 62 wirkenden Längskraft durch Drehgelenk 60 verläuft. Dadurch ist gewährleistet, dass im Neutralpunkt kein Drehmoment auf Kniehebel 59 bzw. Winkelhebel 57 einwirkt. Bei einer typischen Stellbewegung verschiebt sich die Kopfplatte 53 in der gestrichelt eingezeich­ neten Weise um den Stellweg s und überträgt diese Verschiebung durch Koppelglied 55 und Drehgelenk 56 auf Winkelhebel 57 bzw. Kniehebel 59, die zu einer gemeinsamen Drehung um Drehgelenk 60 gezwungen werden. Die Drehung von Kniehebel 59 wird weiterhin durch Knie­ gelenk 61 auf Kniehebel 62 übertragen, wodurch in Folge eine Drehung von Kniehebel 62 um Drehgelenk 66 erzwungen wird. Die Drehung von Kniehebel 62 ist gleichzeitig mit einer relati­ ven Verschiebung f von Kniehebel 62 in Bezug auf Drehgelenk 66 gekoppelt, die, je nach Richtung der Stellbewegung, mit einer Dehnung oder Stauchung von Druckfeder 68 unter Abgabe oder Aufnahme mechanischer Arbeit verbunden ist. Die durch das Koppelglied 55 auf die Kopfplatte 53 übertragene Hilfskraft resultiert unmittelbar aus dem Momentengleichge­ wicht um Drehgelenk 60, welches durch die jeweiligen Einzelmomente der in Kniehebel 62 wirkenden Vorspannkraft und der an Drehgelenk 56 wirkenden Hilfskraft bestimmt wird.

Bezugszeichenliste zu Fig. 1 bis 4

Claims (4)

1. Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren mit dem Merkmal,
dass sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes weitgehend proportional zum Stellweg des Festkörper-Aktors verhält,
und mit den weiteren Merkmalen,
dass das Abtriebsglied des Getriebes an das Abtriebsglied des Festkörper-Aktors gebunden ist und
dass das Getriebe eine aus mindestens zwei Kniehebeln und einem Kniegelenk bestehende Ge­ lenkkette mit einem Freiheitsgrad enthält und dass
das Getriebe einen die Getriebeleistung wechselweise erzeugenden und wieder aufnehmenden Federtrieb enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Nullpunkt des Stellwegs (δ) einem Totpunkt der Kniehebel zugeordnet ist, indem ein durch ein Drehgelenk (6) mit dem Gestell (12) verbundener Kniehebel (5) einerseits mit dem Ab­ triebsglied des Festkörper-Aktors (1) und andererseits über ein Kniegelenk (7) mit einem Fe­ dertrieb in seiner Längsrichtung vorgespannten Kniehebel (8) verbunden ist, welcher mit dem Gestell (12) durch ein Drehgelenk (9) in Reihe mit einem Schubgelenk (10) verbunden ist,
wobei sich insbesondere folgende Getriebeparameter linear-proportional zueinander verhalten:

• a) Der Stellweg (δ) des Festkörper-Aktors;
• b) Die Verschiebung des Abtriebsglieds des Getriebes;
• c) Die am Abtriebsglied des Getriebes wirkende Abtriebskraft;
• d) Die Drehwinkel (a) und (β) der Kniehebel (5) bzw. (8) in Bezug auf ihre jeweiligen Tot­ punktlagen;
• e) Der Abstand (α) der verlängerten Längsachse (r) von Kniehebel (8) zu Drehgelenk (6);
• f) Das der Vorspannkraft in Kniehebel (8) zugeordnete Drehmoment um Drehgelenk (6);
• g) Das der Abtriebskraft am Abtriebsglied des Getriebes zugeordnete Drehmoment um Dreh­ gelenk (6).

2. Getriebe Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass das Triebfeder (31) einerseits mit dem Gestell (12) fest verbun­ den ist und andererseits in solcher Weise mit einem Kniehebel (8) verbunden ist, dass Triebfe­ der (31) die Funktion eines kombinierten Dreh- und Schubgelenks zwischen Kniehebel (8) und Gestell (12) ausübt.

3. Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nullpunkt des Stellwegs (δ) mit dem inneren Totpunkt der Kniehebel (16) und (14) zusammenfällt, indem Drehgelenk (4) als Kniegelenk wirkt und Kniehebel (16) auf Zugkraft vorgespannt ist.

4. Getriebe zur Leistungsverstärkung von Festkörper-Aktoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ein als Abtriebsglied des Getriebes wirkender Winkel­ hebel (57) einerseits mit dem Abtriebsglied des Festkörper-Aktors (51) und andrerseits starr mit einem Kniehebel (59) verbunden ist, wobei Winkelhebel (57) und Kniehebel (59) durch ein gemeinsames Drehgelenk (60) an das Gestell (52) gebunden sind.