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Die
Erfindung betrifft ein von einem Motor antreibbares Betätigungsorgan,
mit einer von dem Motor drehantreibbaren Steuerkurve, die an einem Steuernocken
eines Betätigungsgliedes
angreift, um das Betätigungsglied
von einer ersten in eine zweite Position zu verlagern, wobei der
Steuernocken bei Erreichen der zweiten Position die Steuerkurve
verlässt
und der Drehantrieb blockiert ist.
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Ein
derartiges Betätigungsorgan
wird auf der Seite 17 und in den 5 bis 8 von der WO 02/46557 beschrieben.
Dort ist der Steuernocken eine auf einem Antriebszylinder angeordnete
wendelgangförmige
Rippe, deren Umfangslänge
weniger als 360° beträgt. Das
Betätigungsglied
ist ein Schwenkhebel. Der Steuernocken wird von einer Aussparung
des Schwenkhebels ausgebildet. Wird die Steuerkurve gedreht, so
verschwenkt die in die Aussparung eingreifende Rippe den Schwenkhebel
bis ein von einem stumpfen Ende der Rippe gebildeter Anschlag gegen
einen Abschnitt des Schwenkhebels anschlägt. In dieser Stellung wird
der Drehantrieb blockiert.
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Ein ähnliches
Getriebe wird von der
DE
195 36 611 A1 beschrieben. Auch hier sitzt auf einem Antriebszylinder
eine schneckengangförmige
Rippe. Diese wirkt mit einem Zapfen eines Schwenkhebels zusammen,
um den Schwenkhebel zu verschwenken. In der verschwenkten Stellung
stößt der Zapfen gegen
einen Vorsprung des Antriebszylinders, so dass dieser auf Block
läuft.
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Aus
der
US 5,584,206 ist
ein ähnlicher
Antrieb vorbekannt, bei dem das Betätigungsglied ein linear verlagerbarer
Stößel ist.
Auch hier erfolgt die Verlagerung über eine wendelgangförmige Steuerkurve
bzw. mittelst eines wendelgangförmigen
Steuernockens.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zuvor beschriebene Betätigungsorgan
gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung,
wobei sämtliche Ansprüche grundsätzlich eigenständige Lösungen beschreiben,
jedoch jeder Anspruch mit jedem anderen Anspruch frei kombinierbar
ist, um die jeweilige Lösung
gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
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Der
Anspruch 1 sieht zunächst
und im Wesentlichen vor, dass das Betätigungsglied gegen die Kraft
einer Rückdrückfeder
in die zweite Position verlagerbar ist und von dem vom blockierten
Drehantrieb aufgebrachten Drehmoment dort gehalten wird, bis das
aufgebrachte Drehmoment nachlässt,
um dann von der Rückdrückfeder
in die erste Position zurückverlagert
zu werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind Haltemittel vorgesehen,
die das Betätigungsglied
durch einen auflösbaren
Formschluss in der zweiten Position halten. Diese Haltemittel können eine
Halteschulter und einen Haltenocken aufweisen, wobei bevorzugt vorgesehen
ist, dass ein Haltenocken des Betätigungsgliedes von der auf
das Betätigungsglied
aufgebrachten Kraft hinter eine gehäusefesten Halteschulter gehalten
ist. Das Betätigungsglied
kann ein Stößel sein.
Der Haltenocken kann ein Radialvorsprung des Stößels sein und vom aufgebrachten
Drehmoment in ein die Halteschulter ausbildende Nische gedrängt werden.
Der Haltenocken kann als Radialvorsprung ausgebildet sein. Dieser
kann in einer Führung
geführt
werden, um das bei der Stößelverlagerung
auf den Stößel von
der wendelgangförmigen
Steuerkurve aufgebrachte Drehmoment abzuleiten. Dieses Drehmoment
kann dazu benutzt werden, um den Haltenocken in der Endphase der
Verlagerung von der ersten in die zweite Position hinter die Halteschulter
zu steuern. Dabei kann die Halteschulter von einer Haltenische ausgebildet
sein. Letztere ist vorzugsweise eine Aussparung einer Wand eines
die Führung
bildenden Kanals. Die bevorzugte einen Wendelgang aufweisende Steuerkurve
kann als Rippe oder als Nut ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar,
dass der dem Betätigungsglied
zugeordnete Steuernocken von einer wendelgangförmigen Kurve oder einer wendelgangförmigen Rippe
ausgebildet ist. Dann kann sich die Steuerkurve auf einen Nocken
reduzierten. Bevorzugt sitzt die Steuerkurve im Inneren eines Zylinders.
Die so gestaltete Hülse
wird von dem Stößel durchdrungen. Der
Stößel kann
eine Axialrippe aufweisen, die den Steuernocken ausbildet. In der
zweiten Position kann ein End-abschnitt der die Steuerkurve bildenden
Rippe einen zweiten Steuernocken, der ebenfalls von einer Axialrippe
des Stößels gebildet
werden kann, derartig beaufschlagen, dass der Antriebsmotor auf Block
läuft.
Das dabei ausgeübte
Drehmoment hält den
Stößel gegen
die Rückstellkraft
einer Rückdrückfeder
in der vorderen Position. In einer weiteren Variante der Erfindung
ist vorgesehen, dass das Betätigungsglied
ein Schwenkhebel ist. Der oben bereits erwähnte Haltenocken, der von dem
Drehmoment des auf Block laufenden Motors hinter eine Halteschulter
gedrückt
wird, kann auch vom Steuernocken selbst ausgebildet sein. Bei einer
derartigen Ausgestaltung ist die Halteschulter bevorzugt dem Anschlag
zugeordnet. Die Halteschulter kann dabei von einer Nische des Anschlags
ausgebildet sein.
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Die
soeben beschriebene Erfindung soll anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
des Betätigungsorgans
in der Draufsicht in der ersten Position,
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2 eine
Vorderansicht gemäß der Blickrichtung
II aus 1,
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3 einen
Schnitt gemäß der Linie
III-III aus 1,
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4 einen
Schnitt gemäß der Linie
IV-IV aus 2,
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5 den
Drehantrieb in einer geschnittenen und perspektivisch aufgeklappten
Ansicht, so dass die Steuerkurve sichtbar wird,
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6 eine ähnliche
Darstellung wie 1, jedoch ist hier das Betätigungsorgan
in der zweiten Position,
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7 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß VII aus 6,
in dem das Zusammenspiel zwischen der Halteschulter und dem Haltenocken
verdeutlicht wird,
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8 eine ähnliche
Ansicht wie 2, jedoch mit ausgefahrenem
Stößel,
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9 eine ähnliche
Ansicht wie 3, jedoch wurde hier das Betätigungsorgan
schon betätigt,
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10 eine ähnliche
Ansicht wie 4, jedoch mit ausgefahrenem
Stößel,
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11 einen
Schnitt gemäß der Linie
XI-XI aus 10,
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12 einen
Schnitt gemäß der Linie
XII-XII aus 10,
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13 ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Betätigungsorgans,
bei dem die Steuerkurve außen liegt
und das Betätigungsglied
durch einen Schwenkhebel gebildet wird,
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14 das
Betätigungsorgan
in der betätigten
Stellung und
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15 ein
drittes Ausführungsbeispiel,
wobei die Steuerkurve durch eine Nut gebildet wird.
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Nachfolgend
wird anhand der 1 bis 12 das
erste Ausführungsbeispiel
erläutert.
Im Wesentlichen besteht ein Betätigungsorgan 1 aus
einem Betätigungsglied 2,
einem Drehantrieb 3 und einem Motor 4. Diese Teile
sind in einem Gehäuse 5 angeordnet.
Das Gehäuse 5 besteht
aus einer Ober- und einer Unterschale. In den Zeichnungen ist jeweils nur
die Unterschale dargestellt. In 1 ist gut
zu sehen, wie die Anordnung der Bauteile ist. Linksseitig ist der
Motor 4 angeordnet, dessen Ritzel 6 nach unten
weist. Auf der rechten Seite parallel zur Motorachse ist unten rechts
der Drehantrieb 3 im Gehäuse 5 aufgenommen.
Der Drehantrieb 3 hat im Wesentlichen die Grundform eines
Zylinders. Er weist an seinem einen Ende einen durchmessergrößeren Abschnitt 7 auf,
an dessen Mantelfläche
eine Verzahnung 8 eingearbeitet ist. Im Inneren des Drehantriebs 3 befindet
sich eine Axialbohrung 9. In der Axialbohrung 9 ist
eine wendelgangförmige
Rippe 10 angeordnet. Diese bildet die Steuerkurve 11 aus.
Die wendelgangförmige
Rippe 10 bildet keinen ganzen Wendelgang aus, d. h. dass
die Umfangslänge
der wendelgangförmigen
Steuerkurve 11 weniger als 360° beträgt. Die Rippe 10 mit
der Steuerkurve 11 wird durch eine trapezförmige Nut 12 unterbrochen. Die
kürzere
Wand der Nut 12 dient als ein Anschlag 13. Der
Drehantrieb 3 ist derart in dem Gehäuse 5 gelagert, dass
die Nut 12, wie in 2 zu sehen
ist, nach oben weist und die Verzahnung 8 mit dem Ritzel 6 des
Motors 4 im Eingriff steht.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das Betätigungsglied 2 in
Form eines Stößels 14 ausgestaltet. Wie
in 4 zu sehen ist, hat der Stößel 14 die Grundkontur
eines Hammers. Das Kopfende des hammerförmigen Stößels 14 bildet einen
Radialvorsprung 15. Durch den Radialvorsprung 15 wird
der Haltenocken 16 gebildet. In 1 ist zu
sehen, dass der Haltenocken 16 an seiner Stirnfläche 17 eine Schrägflanke 18 aufweist.
Ebenfalls ist dies auch in 7 in einer
vergrößerten Ansicht
erkennbar. Der Stößel 14 bildet
einen länglichen
Stößelschaft
aus, an dessen Ende der bereits erwähnte Hammerkopf angeordnet
ist. Der Schaft bildet eine in die gleiche Richtung wie der Haltenocken 16 verlaufende Axialrippe 19, 20 aus.
Letztere ist zweigeteilt in die Abschnitte 19 und 20.
Der dem Haltenocken 16 weggewandt liegende Abschnitt der
Axialrippe 20 bildet den Steuernocken aus. In 2 ist
zu sehen, dass der erste Steuernocken 20 der Trapezform
der Nut 12 des Drehantriebs 3 angepasst ist. Das
dem Haltenocken 16 zugewandte Ende des ersten Steuernockens 20 weist
eine Anlaufschräge 21 auf.
Dies ist in 1 und in 4 zu sehen.
Der andere Abschnitt der Axialrippe 19, der dem Haltenocken 16 benachbart
ist, bildet einen zweiten Steuernocken 22 aus. In 3 ist
zu sehen, dass die Grundform des zweiten Steuernockens 22 einem
Quadrat ähnelt.
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Das
Gehäuse 5 bildet
für jedes
Bauteil die passende Halterung aus. Parallel zur Motorachse bildet
das Gehäuse 5 eine
Führung 23 aus.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird die Führung 23 durch
einen Kanal 24 gebildet. Der Kanal 24 wird durch
zwei seitlich befindliche Wände 25 gebildet.
Die dem Motor 4 zugewandte Wand 25 weist eine
Nische 26 auf. Das dem Haltenocken 16 zugewandte
Ende der Nische 26 bildet eine Halteschulter 27 aus.
An der Halteschulter 27 befindet sich eine Schrägflanke 42.
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Der
Stößel 14 wird
durch die Kraft einer Rückdrückfeder 28 in
seiner ersten Position gehalten. Die Rückdrückfeder 28 greift
an einer Stirnfläche 29 des
Stößels 14 und
an einem nicht dargestellten anderen gehäusefesten Anschlag an.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
das anhand der 13 und 14 dargestellt
wird, wird ein ähnlich
funktionierendes Betätigungsorgan 1 dargestellt.
Hier werden für
die sinngemäß gleichen Bauteile
die gleichen Bezugsziffern wie zuvor weiterhin verwendet. In diesem
Ausführungsbeispiel
ist die Steuerkurve 11 ebenfalls durch eine Rippe 10 gebildet.
Jedoch ist hier die Rippe 10 an einer Außenwandung 30 des
Drehantriebes 3 angeordnet. Auf der Außenwandung 30 ist
der Anschlag 13 angeordnet. Der Anschlag 13 bildet
eine Nische 31 aus. Die linke Wandfläche der Nische 31 bildet
die Halteschulter 27 aus.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird das Betätigungsglied 2 durch
einen Schwenkhebel 32 gebildet. Der Schwenkhebel 32 ist
an einem Anlenkpunkt 33 gehäusefest montiert. Der Schwenkhebel 32 läuft zu beiden
Seiten hin über
den Anlenkpunkt 33 hinaus. An dem näher befindlichen Ende zum Anlenkpunkt 33 ist
ein weiterer Anlenkpunkt 34 für eine Zugfeder 35 ausgebildet.
Die Zugfeder 35 ist wie der Anlenkpunkt 33 mittels
eines Anlenkpunktes 36 am Gehäuse fixiert. An dem anderen
Ende des Schwenkhebels 32 ist ein Zapfen 37 angeordnet. Dieser
Zapfen 37 bildet gleichzeitig den Steuernocken 38 und
den Haltenocken 39 aus.
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Auch
in diesem Beispiel weist der Drehantrieb 3 einen durchmessergrößeren Abschnitt 7 auf, auf
dem ebenfalls eine Verzahnung 8 zu erkennen ist. Wie in
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird beispielsweise der Drehantrieb 3 durch einen Motor
angetrieben. Hier ist der Motor und das Gehäuse nicht näher dargestellt.
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Der
wesentliche Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Lage der wendelgangförmigen
Steuerkurve. Diese sitzt nicht innen in einem Zylinder, sondern
außen
auf einem Zylinder.
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Anhand
der 15 wird das dritte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Im
Wesentlichen ist die Ausgestaltung des dritten Ausführungsbeispiels
sehr ähnlich
mit dem des zweiten. Auch hier sitzt die Steuerkurve außen. Sie
ist allerdings nicht von einer Rippe, sondern von einer Nut gebildet.
Nachstehend werden nur die Änderungen
im Detail erläutert:
In diesem Ausführungsbeispiel
wird die Steuerkurve 11 durch eine Nut 40, die
sich in der Außenwandung 30 des
Drehantriebs 3 befindet, gebildet. Hier wird der Anschlag 13 durch
eine Nische 31 gebildet. Die Nische 31 bildet
eine Steuerschulter 41 aus.
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Im
nachfolgenden Teil werden die verschiedenen Wirkungsweisen der einzelnen
Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
Von 1 ausgehend befindet sich das Betätigungsorgan 1 in
der ersten Position. Dort ist zu sehen, dass der Stößel 14,
der in diesem Beispiel das Betätigungsglied 2 ausbildet, durch
eine Rückdrückfeder 28 in
seiner ersten Position gehalten wird. In dieser Position hat der
erste Steuernocken 20 keinerlei Berührung mit der Steuerkurve 11.
Die Anlagefläche
zwischen der Steuerkurve 11 und dem ersten Steuernocken 20 wird
durch die Anlaufschräge 21 gebildet.
Der Stößel 14 liegt
mit seinem ersten Steuernocken 20 in der Nut 12 des Drehantriebes 3 ein.
Der Haltenocken 16 des Stößels 14 liegt in der
Führung 23 ein.
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Durch
Antreiben des Drehantriebs 3 mit Hilfe des Motors 4 wird
der Stößel 14 gegen
die Kraft der Rückdrückfeder 28 in
die zweite Position verlagert. Dabei dreht sich die wendelgangförmige Rippe 10 und
die Steuerkurve 11 wirkt gegen den Steuernocken 20.
Dieser gleitet auf der Steuerkurve 11 entlang, was die
Linearverlagerung des Stößels 14 zur Folge
hat. Die Drehbewegung wird gestoppt, wenn eine Stirnfläche der
wendelgangförmigen
Rippe gegen eine Seitenflanke der Axialrippe 19 stößt. Dies erfolgt
in der zweiten Position.
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In 6 befindet
sich das Betätigungsorgan in
der zweiten Position. Die Antriebsrichtung des Drehantriebs 3 wird
durch den Pfeil a angegeben. Durch Antreiben des Drehantriebs 3 in
die Antriebsrichtung a, hat sich die Steuerkurve 11 hinter
die Anlaufschräge 21 geschoben.
Durch die wendelförmige Form
der Steuerkurve 11 und dadurch, dass der Haltenocken 16 in
der Führung 23 geführt wurde,
hat sich der Stößel 14 in
axialer Richtung verlagert. Das Funktionsprinzip der Steuerkurve 11 und
des ersten Steuernocken 20 ist vergleichbar mit dem einer Schrauben-
und Mutterverbindung.
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Beim
Ausfahren des Stößels 14 tendiert
dieser der Drehbewegung des Drehantriebs 3 zu folgen. Dies
wird aber durch das Zusammenspiel des Haltenockens 16 und
der Führung 23 verhindert.
Sobald sich aber der Stößel 14 seiner
vorderen Endlage nähert,
kann der zweite Steuernocken 22 ebenfalls in den Drehantrieb 3 eintreten.
Gleichzeitig wird dem Haltenocken 16 auch die Möglichkeit
gegeben, durch die Mitnahme des Drehantriebs 3 in die Nische 26 eingesteuert
zu werden. Der zweite Steuernocken 22 befindet sich jetzt
innerhalb des Drehantriebs 3. Durch weiteres Drehen des
Drehantriebes 3 in Antriebsrichtung a, wird der Anschlag 13 des
Drehantriebs 3 gegen die Seite des zweiten Steuernockens 22 gedrückt. Dies
ist in 12 zu sehen.
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In 11 dagegen
ist zu sehen, dass in dieser Situation der Motor 4 auf
Block gelaufen ist, da der zweite Steuernocken 22 in Drehrichtung
a gegen eine Anlage gesteuert wird und dadurch ein Drehen des Drehantriebs 3 nicht
mehr möglich
ist. Der Stößel 14 wird
in der zweiten Position von der Rückdrückfeder 28 mit dem
Haltenocken 16 gegen die Halteschulter 27 gedrückt. Dies
ist in den 6 und 7 zu sehen.
Da der Motor 4 immer noch Kraft auf den Drehantrieb 3 ausübt, kann
der Haltenocken 16 nicht durch die Kraft der Rückdrückfeder 28 wieder
ausgesteuert werden. Die Verlagerung in die erste Position ist erst
dann möglich,
wenn der Drehantrieb 3 nicht mehr in Antriebsrichtung a
beaufschlagt wird. So wird dem Drehantrieb 3 die Möglichkeit
gegeben, ein wenig sich gegen die Antriebsrichtung a zu drehen.
Jetzt drückt
die Rückdrückfeder 28 den
Haltenocken 16 mit der Schrägflanke 18 gegen die
Schrägflanke 42 der
Halteschulter 27. Durch das Zusammenspiel der beiden Schrägflanken 18, 42 wird
der Haltenocken 16 wieder in die Führung 23 gesteuert.
Jetzt kann die Rückdrückfeder 28 den
Stößel 14 komplett
in die erste Position verlagern. Da sich in dem Drehantrieb 3 die
Nut 12 befindet, kann der Stößel 14, ohne dass der
erste Steuernocken 20 gegen die Steuerkurve 11 fährt, in
die erste Position verlagert werden. Dadurch, dass dem Stößel 14 die
Möglichkeit
gegeben wird, ohne Beaufschlagen der Steuerkurve 11 in
die erste Position zu gelangen, wird erreicht, dass sich der Drehantrieb 3 nicht
weiter gegen die Antriebsrichtung a dreht. Durch erneutes Betätigen des
Motors 4 in Antriebsrichtung a, kann der Zyklus von Neuem
gestartet werden. Es ist beispielsweise auch möglich, anstelle einer Rückdrückfeder 28 eine
Zugfeder an dem Haltenocken 16 und im Gehäuse 2 zu
befestigen.
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Die
Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels
wird mit Hilfe der 13 und 14 verdeutlicht.
In 13 befindet sich das Betätigungsorgan 1 in
der ersten Position. Hier befindet sich die Steuerkurve 11 auf
der Außenwandung 30 des
Drehantriebs 3. Durch Antreiben des Drehantriebs 3 in
die Antriebsrichtung a durch einen hier nicht dargestellten Motor,
wird das Betätigungsglied 2 bzw.
der Schwenkhebel 32 um den Anlenkpunkt 33 gegen
die Kraft der Zugfeder 35 im Uhrzeigersinn verlagert. Am Ende
der Steuerkurve 11 wird der Steuernocken 38, der
ebenfalls auch den Haltenocken 39 bildet, durch die Kraft
der Zugfeder 35 gegen den Uhrzeigersinn in die Nische 31 des
Anschlags 13 verlagert. Dies ist in 14 zu
sehen. Die Halteschulter 27 ist so ausgestaltet, dass dem
Drehantrieb 3 die Möglichkeit
gegeben wird, sich ein wenig gegen die Antriebsrichtung a zu verlagern,
dass dann der Steuernocken 38 mit Hilfe der Zugfeder 35 aus
der Nische 31 hinausgesteuert werden kann. Bei der vollständigen Rückverlagerung
des Schwenkhebels 32 in die erste Position, die in 13 zu
sehen ist, wird der Drehantrieb 3 nicht weiter gegen die
Antriebsrichtung a verlagert.
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In
der dritten Ausführungsform,
die die 15 zeigt, befindet sich das
Betätigungsorgan 1 schon
in der zweiten Position. Hier wird der Steuernocken 38,
der auch ebenfalls den Haltenocken 39 bildet, durch eine
Steuerkurve 11, die in Form einer Nut 40 in der
Außenwandung 30 des
Drehantriebs 3 sich befindet, gesteuert. Hier ist zu sehen,
wie der Steuernocken 38 bzw. Haltenocken 39 in
der Nische 31 fixiert ist. Wird jetzt dem Drehantrieb 3 wieder
die Möglichkeit
gegeben, sich gegen die Antriebsrichtung a zu verlagern, so kann
der Schwenkhebel 32 mit Hilfe der Kraft der Zugfeder 35 den
Steuernocken 38 bzw. Haltenocken 39 über die
Steuerschulter 41 in die Ausgangsposition verlagert werden.
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Dies
geschieht auch, ohne eine weitere Drehbewegung des Drehantriebs
gegen die Antriebsrichtung a.
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Durch
solche Betätigungsorgane
können beispielsweise
Schlösser
von Kraftfahrzeugen oder dergleichen betätigt werden. Es ist ebenfalls
denkbar, andere Bauteile mit solchen Betätigungsorganen zu betätigen.
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Die
Halterung des Betätigungsgliedes 2 in der
zweiten Position muss nicht notwendigerweise über einen auflösbaren Formschluss,
also beispielsweise über
eine Schrägflankensteuerung
erfolgen. Das Betätigungsglied 2 kann
auch reibschlüssig
oder anderweitig in geeigneter Weise in der zweiten Position gehalten
werden. Wesentlich ist aber, dass es federkraftbeaufschlagt nach
Beendigung der Bestromung des Motors in die erste Position zurückverlagert
wird.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.