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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Mechanik, insbesondere eine Einstellvorrichtung für einen Stuhl mit einstellbarer Rückenlehne. Die Einstellvorrichtung umfasst einen Entriegelungsnocken, einem Verriegelungsnocken, Schieber mit Schieberzähnen, ein Sperrzahnrad mit Sperrzahnradzähnen, eine Gleitbahn mit Gleitnuten, eine Rückstellfeder, eine mittlere Welle und einen Mantel.
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Hintergrund der Erfindung
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Derzeit können Funktionen der Winkeleinstellung und des schnellen Umklappens der Rückenlehne bei den meisten Stühlen mit einstellbarer Rückenlehne verwirklicht werden, die dann nach dem Beenden der Winkeleinstellung verriegelt werden, um den Winkel zwischen dem Sitz des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne und der Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne zu fixieren.
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Im Stand der Technik gibt es hauptsächlich zwei Methoden zum Verwirklichen der Winkeleinstellung. Die erste Methode wird zum Beispiel in dem chinesischen Gebrauchsmusterpatent Nr.
CN 27 16 063 Y mit dem Titel ”Plate spring type armchair angle regulating and back folder nuclear installation” offenbart. Wie in
1 gezeigt wird, wird bei dieser Vorrichtung eine Konfiguration mit zwei Schiebern zum Verwirklichen der Winkeleinstellung eingesetzt. Diese Vorrichtung besitzt die Vorteile kompakter Form und Wartungsfreiheit. Da aber zwei Schieber in der Vorrichtung eingesetzt werden, bewirken die Schieber
102, nachdem die mittlere Welle
101 dreht, unter der Wirkung der Rückstellfeder
103 eine Umsetzung in den Gleitnuten hin zum Umfang des Sperrzahnrads
106, bis die Schieberzähne
104 vollständig mit den Sperrzahnradzähnen
105 einrücken. Nachdem die Schieberzähne
104 mit den Sperrzahnradzähnen
105 einrücken, befindet sich ebenfalls aufgrund der eingesetzten Konfiguration mit zwei Schiebern die mittlere Welle
101 unter Umständen aufgrund der Wirkung der Schieber
102 nicht an der mittleren Position. Daher liegt das Problem vor, dass der Eingriff zwischen den Schieberzähnen
104 und den Sperrzahnradzähnen
105 instabil ist.
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Die zweite Methode wird zum Beispiel in dem chinesischen Gebrauchsmusterpatent Nr.
CN 24 94 632 Y mit dem Titel „Core driving device for chair angle regulator” offenbart. Wie in der
2 und
3 gezeigt wird, umfasst der Nockenmechanismus dieser Vorrichtung drei Schiebenuten und drei Schieber. Der Nockenmechanismus der Vorrichtung umfasst weiterhin einen Entriegelungsteil mit Nockennuten
202 und einen Verriegelungsteil mit Verstärkungsrippen
201. Die Nockennuten
202 und die mittlere Öffnung des Nocken werden durch einen Stanzvorgang erzeugt. Da die Stärke des Entriegelungsteils größer als die des Verriegelungsteils ist, wenn die Gesamtdicke des Nocken die Verriegelungsanforderungen erfüllt, ist die Spanne der Stärke des Entriegelungsteils zu groß bemessen, was zu einer Zunahme der Gesamtdicke der Vorrichtung und einer schlechten Herstellbarkeit bei Stanzen der Nockennuten
202 und der mittleren Öffnung führt. Wenn die Stanzbedingung erfüllt ist, ist die Dicke des Verriegelungsteils identisch mit der des Entriegelungsteils, wie in
3 gezeigt wird. Da die an dem Verriegelungsteil angelegten Kräfte bei Lagern der Schieber größer als die an dem Entriegelungsteil angelegten sind, ist die mechanische Spannung unterschiedlich. Zudem ist es schwierig, den Nocken herzustellen, da der Nocken Verstärkungsrippen aufweist und deren Profil mehrere gebogene Segmente umfasst. Diese Vorrichtung nutzt eine Konfiguration mit Befestigung, was zu einem schweren und sperrigen Aufbau der Vorrichtung führt.
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US 2006/0261 657 A1 betrifft eine Einstellvorrichtung für einen Sitz mit einer einstellbaren Rückenlehne, wobei der Verriegelungsnocken der Einstellvorrichtung mit einem viereckigen Aufsatz versehen ist, wobei ein hackenförmiger Zapfen der Feder in einer Gleitschiene hineingeführt wird, während die andere zusammengerollte Ende der Feder um den viereckigen Aufsatz des Verriegelungsnocken gewickelt ist.
DE 100 28 119 A1 betrifft eine Sitzverstellvorrichtung mit einem unteren Arm, einer Feder, einem Sperrmechanismus, einer Sperrklinkenplatte, einem oberen Arm und einem Gelenkstift, über welchen diese Teile miteinander verbunden sind, wobei alle diese Teile mit entsprechenden kreisförmigen Öffnungen versehen sind, so dass sie mit dem Gelenkstift verbunden werden können.
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Kurzdarlegung der Erfindung
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Im Hinblick darauf besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einstellvorrichtung für einen Stuhl mit einstellbarer Rückenlehne an die Hand zu geben, die auf eine einfache und kostensparende Weise hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Einstellvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Einstellvorrichtung umfasst: einen Entriegelungsnocken, einen Verriegelungsnocken, Schieber mit Schieberzähnen, ein Sperrzahnrad mit Sperrzahnradzähnen, eine Gleitbahn mit Gleitnuten, eine Rückstellfeder, eine mittlere Welle und einen Mantel, wobei der Entriegelungsnocken mit einer geringeren Dicke als der Verriegelungsnocken, der Verriegelungsnocken, das Sperrzahnrad, die Gleitbahn und die Rückstellfeder mit der mittleren Welle verbunden sind; der Verriegelungsnocken mit dem Entriegelungsnocken verbunden ist; die Schieber mit den Entriegelungsnocken und den Gleitnuten verbunden sind; der Mantel mit dem Sperrzahnrad und der Gleitbahn verbunden ist; und die Rückstellfeder mit der Gleitbahn verbunden ist, und wobei der Entriegelungsnocken, der Verriegelungsnocken und die Rückstellfeder durch ihre jeweiligen quadratischen Öffnungen eine Wellenverbindung mit der mittleren Welle bilden, und das Sperrzahnrad und die Gleitbahn durch ihre jeweiligen runden Öffnungen eine Wellenverbindung mit der mittleren Welle bilden.
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Bevorzugt weisen die Schieber Vorsprünge und der Entriegelungsnocken Nockennuten auf und sind die Schieber mit dem Entriegelungsnocken und den Gleitnuten so verbunden, dass die Schieber durch ihre jeweiligen Vorsprünge mit den jeweiligen Nockennuten an dem Entriegelungsnocken verbunden sind und dass die Schieber in Art einer Spielpassung in den Gleitnuten eingesetzt sind.
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Bevorzugt weist der Verriegelungsnocken halbgestanzte Vorsprünge und der Entriegelungsnocken Öffnungen auf und sind der Verriegelungsnocken und der Entriegelungsnocken so verbunden, dass der Verriegelungsnocken durch seine jeweiligen halbgestanzten Vorsprünge mit den jeweiligen Öffnungen an dem Entriegelungsnocken verbunden ist.
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Bevorzugt weist das Sperrzahnrad Vorsprünge auf, die mit einer Verbindungsplatte der Rückenlehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne verbindbar ist.
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Bevorzugt weist die Gleitbahn Vorsprünge auf, die mit einer Verbindungsplatte des Sitzes des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne verbindbar ist.
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Bevorzugt weist das Sperrzahnrad weiterhin Sperrzahnrad-Gleitflächen auf, die mit den Schieberzähnen in Kontakt kommen, nachdem der Entriegelungsnocken und der Verriegelungsnocken durch die mittlere Welle unter der Wirkung der Rückstellfeder rückgeführt wurden.
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Bevorzugt beträgt die Anzahl der Gleitnuten drei oder mehr als drei und die Anzahl an der Schieben drei oder mehr als drei.
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Bevorzugt sind die Schieberzähne nach dem Rückstellen des Entriegelungsnocken und des Verriegelungsnocken unter der Wirkung der Rückstellfeder mit den Sperrzahnradzähnen eingerückt; und die Schieberzähne sind von den Sperrzahnradzähnen ausgerückt, nachdem der Entriegelungsnocken und der Verriegelungsnocken von der mittleren Welle gedreht werden.
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Bevorzugt weist die mittlere Welle gebogene Flächen an ihren beiden Enden auf, wobei Spielpassungen jeweils zwischen den gebogenen Flächen und der runden Öffnungen der Gleitbahn sowie der runden Öffnung des Sperrzahnrads ausgebildet sind.
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Bevorzugt sind Abfassungen an der mittleren Welle ausgebildet, um eine Beeinträchtigung zwischen der inneren quadratischen Öffnung der Rückstellfeder und der mittleren Welle zu verhindern, wenn die innere quadratische Öffnung der Rückstellfeder mit der mittleren Welle verbunden ist.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, dass die Dicke des Verriegelungsnocken und des Entriegelungsnocken abhängig von den von ihnen erfahrenen mechanischen Spannungen separat bestimmt werden kann. Es ist optimal, wenn die Dicke des Entriegelungsnocken geringer als die des Verriegelungsnockens ist und wenn die Dicke des Verriegelungsnockens identisch mit der der Schieber ist. In diesem Fall wird die mechanische Spannung an dem Verriegelungsnocken und dem Entriegelungsnocken nahezu ausgeglichen. Da der Verriegelungsnocken und der Entriegelungsnocken separat hergestellt werden und die Stanzbedingung erfüllen, wird indes die Fertigungseffizienz gegenüber der des integralen Nockens erheblich verbessert.
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Bei Verwenden von drei Gleitnuten und drei Schiebern ermöglicht die Vorrichtung sowohl die Selbstzentrierung der mittleren Welle als auch das Winkelverriegeln des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne, so dass der Eingriff zwischen den Schieberzähnen und den Sperrzahnradzähnen stabiler ist.
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Zudem wird in der Vorrichtung eine Mantelkonfiguration eingesetzt, die ihren Gesamtaufbau einfach, den Einbau flexibel und die Vorrichtung auch wartungsfrei macht. Ein schnelles Umklappen des Stuhls mit einstellbarer Rücklehne kann gleichzeitig mit einem Winkeleinstellen des Stuhls mit einstellbarer Lehne verwirklicht werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine vereinfachte Abbildung einer Winkeleinstellungsvorrichtung für einen Stuhl mit einstellbarer Rückenlehne mit zwei Schiebern nach dem Stand der Technik.
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2 ist eine Vorderansicht der Nockenkonfiguration mit drei Schiebern nach dem Stand der Technik.
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3 ist eine linke Ansicht der Nockenkonfiguration mit drei Schiebern nach dem Stand der Technik.
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4 ist eine Vorderansicht der Verbindung zwischen drei Schiebern und dem Nocken nach einer erfindungsgemäßen Ausführung.
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5 ist eine linke Ansicht der Verbindung zwischen drei Schiebern und dem Nocken nach der erfindungsgemäßen Ausführung.
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6 ist eine vereinfachte Montage-Abbildung nach der erfindungsgemäßen Ausführung.
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7 ist eine weitere vereinfachte Montage-Abbildung nach der erfindungsgemäßen Ausführung.
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Eingehende Beschreibung der Erfindung
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Die Konfiguration der Vorrichtung und die Verbindungsbeziehungen zwischen den verschiedenen Bauteilen der Vorrichtung werden eingehend mittels einer erfindungsgemäßen Ausführung unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
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In dieser Ausführung werden drei Schieber eingesetzt. Wie in 4 und 5 gezeigt wird, ist ein Verriegelungsnocken 26 mit einem Entriegelungsnocken 27 durch jeweilige halbgestanzte Vorsprünge 19 an dem Verriegelungsnocken 26 verbunden. Schieber 5 sind mit drei symmetrischen Nockennuten 4 an dem Entriegelungsnocken 27 durch jeweilige halbgestanzte Vorsprünge 18 an den Schiebern 5 verbunden. Eine Selbsthemmung ist zwischen jeder selbsthemmenden Oberfläche 31 der Schieber 5 und jeder selbsthemmenden Oberfläche 30 des Verriegelungsnockens 26 ausgebildet.
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Wenn die Winkeleinstellung eines Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne durch die Einstellvorrichtung des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne mit der Konfiguration der oben erwähnten drei Schieber verwirklicht wird, wird der Eingriff zwischen den Zähnen stabiler und flexibler. Die Einstellvorrichtung des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne, die drei Schieber verwendet, wird unter Bezug auf 4, 5, 6 und 7 eingehend beschrieben.
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In dieser Ausführung umfasst die Einstellvorrichtung des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne einen Sperrmechanismus, einen Nockenmechanismus, eine Rückstellfeder 7, eine mittlere Welle 11 und einen Mantel 9, der die ersteren Bauteile verbindet. Der Sperrmechanismus besteht aus einem Sperrzahnrad 1 und Schiebern 5, während der Nockenmechanismus aus einem Entriegelungsnocken 27, einem Verriegelungsnocken 26, einer Gleitbahn 13 und Schiebern 5 besteht.
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Das Sperrzahnrad 1 sieht an seiner Rückseite mehrere halbgestanzte Vorsprünge 2 vor, durch welche das Sperrzahnrad 1 mit einer Verbindungsplatte der Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne verbunden werden kann. Sperrzahnradzähne 28 und Sperrzahnrad-Gleitflächen 29 sind in dem Innenhohlraum des Sperrzahnrads 1 vorgesehen. An der Gleitbahn 13 sind drei Gleitnuten 12 gleichmäßig angeordnet. Drei Schieber 5 befinden sich jeweils in den drei Gleitnuten 12 der Gleitbahn 13. Zwischen den Seitenflächen 6 der Schieber 5 und den Seitenflächen 10 der Gleitnuten 12 ist eine Spielpassung ausgebildet. Halbgestanzte Vorsprünge 25 an der Gleitbahn 13 können mit einer Verbindungsplatte des Sitzes des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne verbunden werden.
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Jeder Schieber 5 sieht an seiner Außenseite Schieberzähne 32 vor, die mit den Sperrzahnradzähnen 28 einrücken können, sieht an seiner Innenseite ein Segment einer selbsthemmenden Oberfläche 31 vor und sieht an seinem mittleren Teil einen halbgestanzten Vorsprung 18 vor. Es sind drei Segmente von selbsthemmenden Nockenoberflächen 30, die den drei selbsthemmenden Schieber-Oberflächen 31 entsprechen, sowie drei halbgestanzte Vorsprünge 19 an dem Verriegelungsnocken 26 vorhanden. An dem Entriegelungsnocken 27 sind jeweils drei Nockennuten 4 vorhanden, die jeweils den halbgestanzten Vorsprüngen 18 an dem mittleren Teil der drei Schieber 5 gleichzeitig entsprechen. Die halbgestanzten Vorsprünge 18 an den Schiebern 5 sind mit dem Entriegelungsnocken 27 in den Nockennuten 4 verbunden. An dem Entriegelungsnocken 27 sind drei Öffnungen 3 vorhanden, die mit drei halbgestanzten Vorsprüngen 19 an dem Verriegelungsnocken 26 verbunden sind. Die innere Öffnung der Rückstellfeder 7 ist von quadratischer Form. Der Entriegelungsnocken 27 und der Verriegelungsnocken 26 sind mit dem äußeren quadratischen Teil der mittleren Welle 11 durch deren innere quadratische Öffnungen direkt verbunden. Ein Außenhaken 17 der Rückstellfeder 7 ist in der Öffnung 24 der Gleitbahn 13 befestigt. Zwischen den gebogenen Flächen 14, 16 an beiden Enden der mittleren Welle 11 und der mittleren Öffnung 22 der Gleitbahn 13 sowie der mittleren Öffnung des Sperrzahnrads 1 sind jeweils Spielpassungen ausgebildet. An der mittleren Welle 11 sind Abfasungen 15 ausgebildet, die eine Beeinträchtigung zwischen der inneren quadratischen Öffnung 8 und der mittleren Welle 11 verhindern können, wenn die innere quadratische Öffnung 8 der Rückstellfeder 7 mit der mittleren Welle 11 verbunden ist. Der Mantel 9 ist durch Festklemmen mit der Gleitbahn 13 fest verbunden. Zwischen dem Innenumfang 21 des Mantels 9 und dem Außenumfang 20 des Sperrzahnrads ist eine Spielpassung ausgebildet.
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Nach dem Verbinden der drei halbgestanzten Vorsprünge 25 an der Gleitbahn 13 mit der Verbindungsplatte des Sitzes des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne und dem Verbinden der sechs halbgestanzten Vorsprünge 2 an dem Sperrzahnrad 1 mit der Verbindungsplatte der Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne wird, wenn eine Außenkraft entgegengesetzt zur Richtung der Rückstellfeder 7 auf die mittlere Welle 11 ausgeübt wird, der Entriegelungsnocken 27 durch die mittlere Welle 11 hin in die Entriegelungsrichtung bewegt, die wie in 2 gezeigt die Richtung gegen den Uhrzeigersinn ist. Gleichzeitig bringen drei Nockennuten 4 die drei Schieber 5 zur Umsetzung entlang den Gleitnuten 12 hin zur Mitte der mittleren Welle 11, bis die Schieberzähne 32 vollständig aus den Sperrzahnradzähnen 28 ausgerückt sind. Zu diesem Zeitpunkt kann das Sperrzahnrad 1, das mit der Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne verbunden ist, bezüglich der Gleitbahn 13 frei um die Mitte des Mantels 9 drehen, um die Winkeleinstellung des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne zu verwirklichen. Wenn der Winkel auf einen Sollwinkel eingestellt ist, wird das äußere Drehmoment gelöst. Unter der wirkenden Kraft der Rückstellfeder 7 dreht die mittlere Welle 11 zu diesem Zeitpunkt im Uhrzeigersinn, so dass die Schieber 5 durch den Verriegelungsnocken 26 gezwungen werden, eine Umsetzung entlang der Gleitnuten 12 weg von der mittleren Welle 11 auszuführen, bis die Schieberzähne 32 vollständig mit den Sperrzahnradzähnen 28 einrücken. Unter dieser Bedingung wird zwischen der selbsthemmenden Oberfläche 30 des Verriegelungsnocken 26 und der selbsthemmenden Oberfläche 31 des Schiebers eine Selbsthemmung gebildet, die die Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne bei dem Sollwinkel verriegelt. Während der Drehung des Verriegelungsnocken 26 wird zwischen den gebogenen Flächen 33 des Verriegelungsnocken 26 und den inneren gebogenen Flächen 34 der Gleitbahn 13 eine Spielpassung gebildet. Nachdem die Schieberzähne 32 mit den Sperrzahnradzähnen 28 eingerückt sind, wird die mittlere Welle 11 selbstzentriert, so dass der Eingriff zwischen den Schieberzähnen 32 und den Sperrzahnradzähnen 28 stabiler wird.
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Nachdem die mittlere Welle 11 dreht, wird die Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne durch die Drehung des Sperrzahnrads 1 auf einen bestimmten Winkel eingestellt, wenn die Schieberzähne 32 von den Sperrzahnradzähnen 28 ausgerückt sind. Wenn die Schieberzähne 32 den Sperrzahnrad-Gleitflächen 28 zugewandt sind, kann die Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne schnell in einem bestimmten Maß umgeklappt werden, so dass ein schnelles Umklappen der Lehne des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne erfüllt wird.
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Der Verriegelungsnocken 26 weist ein einfaches Profil auf, bei dem auf das Vorgehen des Hinzufügens einer Verstärkungsrippe an dem Nocken verzichtet wird, was die Massenfertigung und Herstellung erleichtert. Das Verwenden der halbgestanzten Vorsprünge 19 zum Verbinden des Verriegelungsnockens 26 mit dem Entriegelungsnocken 27 macht die Konfiguration einfach und flexibel.
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Desweiteren wird eine Konfiguration mit drei Schiebern in der Ausführung dieser Vorrichtung verwendet, was sowohl ein Verriegeln des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne nach dem Winkeleinstellen als auch ein Selbstzentrieren der mittleren Welle 11 ermöglicht.
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Natürlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur auf die Konfiguration mit drei Schiebern beschränkt. Das Winkeleinstellen und das Verriegeln können auch durch eine Konfiguration mit vielen Schiebern ausgeführt werden.
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Die Dicke des Verriegelungsnocken 26 und des Entriegelungsnocken 27 können abhängig von den von ihnen erfahrenen mechanischen Spannungen separat bestimmt werden kann. Es ist optimal, wenn die Dicke des Entriegelungsnocken 27 geringer als die des Verriegelungsnockens 26 ist und wenn die Dicke des Verriegelungsnocken 26 identisch mit der der Schieber 5 ist. In diesem Fall wird die mechanische Spannung an dem Verriegelungsnocken 26 und dem Entriegelungsnocken 27 nahezu ausgeglichen. Da der Verriegelungsnocken 26 und der Entriegelungsnocken 27 separat hergestellt werden und die Stanzbedingung erfüllen, wird indes die Fertigungseffizienz gegenüber der des integralen Nocken erheblich verbessert.
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Bei Verwenden von drei Gleitnuten und drei Schiebern ermöglicht die Vorrichtung sowohl das Selbstzentrieren der mittleren Welle als auch das Verriegeln des Winkels des Stuhls mit einstellbarer Rückenlehne, so dass der Eingriff zwischen den Schieberzähnen 28 und den Sperrzahnradzähnen 32 stabiler ist.
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Zudem wird in der Vorrichtung eine Mantelkonfiguration eingesetzt, die ihren Gesamtaufbau einfach, den Einbau flexibel und die Vorrichtung auch wartungsfrei macht. Ein schnelles Umklappen des Stuhls mit einstellbarer Rücklehne kann gleichzeitig mit einem Winkeleinstellen des Stuhls mit einstellbarer Lehne verwirklicht werden.
