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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit elastischen Elementen, deren Ladung und Entladung entlang eines Weges versetzt stattfinden.
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In der Druckschrift
DE 195 46 051 B4 ist ein Federgelenk mit elastischen Elementen gezeigt, deren Spann- und Entspannwege gleich lang sind und mit gleicher Spann- bzw. Entspannkraft beaufschlagt sind.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, deren elastische Elemente über einen Spannweg mit einer Spannkraft geladen werden, wobei die Entladung über einen vom Spannweg unterschiedlichen Entspannweg stattfindet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Patentanspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Anordnung dient zur versetzten Kraftentfaltung zumindest eines elastischen und versetzten Hauptelements entlang einer translatorischen oder rotatorischen Relativbewegung zwischen einem Kulissenteil und einem Steuerteil. Dabei hat jedes Hauptelement einen freien Endabschnitt, über den das Hauptelement in einer ersten Richtung der Relativbewegung spannbar und dabei an einer ersten Stelle der Relativbewegung gespannt festlegbar ist, wobei der Endabschnitt in einer der ersten Richtung entgegen gerichteten zweiten Richtung der Relativbewegung an einer von der ersten Stelle entlang der Relativbewegung beabstandeten Stelle auslösbar ist. Weiterhin hat die Anordnung ein elastisches Gegenelement, das bei einer Relativbewegung in der zweiten Richtung gespannt und bei einer Relativbewegung in der ersten Richtung entspannt werden kann. Dadurch kann das entsprechende (zumindest eine) elastische Hauptelement an einer Stelle der Relativbewegung in der zweiten Richtung reaktiviert werden, und seine Kraftwirkung beginnt an dieser Stelle, die unterschiedlich zu der Stelle ist, an der der Spannvorgang in der ersten Richtung beendet wurde.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung hat das Kulissenteil zumindest eine versetzende Arbeitskulisse, wobei das Steuerteil zumindest eine versetzende Steuerkulisse hat, die eine Spann-Anlage und eine davon in entlang der Relativbewegung beabstandete Entspann-Anlage hat. Dabei ist der freie Endabschnitt jedes versetzten Hauptelements in der Arbeitskulisse geführt und kann in Anlage mit den beiden Anlagen der Steuerkulisse gebracht werden. Das Gegenelement hat einen freien Endabschnitt, der in einer weiteren Arbeitskulisse des Kulissenteils geführt ist, wobei das Steuerteil eine Steuerkulisse mit einer einzigen Anlage hat, mit der der freie Endabschnitt des Gegenelements in Anlage gebracht werden kann. Dabei ist ein dem freien Endabschnitt gegenüber liegender Endabschnitt jedes Hauptelements und des Gegenelements am Kulissenteil befestigt. Damit kann die Energie der elastischen Elemente gespeichert und später an vorbestimmten Stellen der Bewegungen wieder abgerufen werden.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat das Kulissenteil zumindest eine versetzende Arbeitskulisse, wobei das Steuerteil eine Spann-Anlage und eine davon in entlang der Relativbewegung beabstandete Entspann-Anlage hat. und Dabei ist der freie Endabschnitt jedes versetzten Hauptelements über eine Läufer in der Arbeitskulisse geführt, der in Anlage mit der Spann-Anlage und mit der Entspann-Anlage gebracht werden kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist ein zusätzliches nicht versetztes elastisches Hauptelement mit einem freien Endabschnitt vorgesehen, der während der Bewegung in der ersten Richtung spannbar und gespannt festlegbar ist, und der während der Bewegung in der zweiten Richtung auslösbar ist. Dabei hat das Kulissenteil eine nicht versetzende Arbeitskulisse und das Steuerteil eine nicht versetzende Steuerkulisse mit einer Anlage, wobei der freie Endabschnitt in der Arbeitskulisse geführt ist und in Anlage mit der Anlage der Steuerkulisse gebracht werden kann, und wobei ein dem freien Endabschnitt gegenüber liegender fester Endabschnitt des nicht versetzten Hauptelements am Kulissenteil befestigt ist. Dieses Hauptelement hat somit keine wegversetzte Kraftentfaltung, so dass es in Kombination mit einem (oben beschriebenen) Hauptelement mit versetzter Kraftentfaltung eine gleichzeitige Spannung in erster Richtung und eine hintereinander geschaltete Entspannung ermöglicht. Damit ist die Federkraft beim Spannen höher als beim Entspannen.
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Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung hat jede Arbeitskulisse eine parallel zur Relativbewegung angeordnete Arbeitsbahn und einen Parkraum, in dem der zugeordnete freie Endabschnitt festlegbar ist, wobei die freien Endabschnitte der Hauptelemente bei einer Relativbewegung in der ersten Richtung jeweils über die Anlage oder über die Spann-Anlage des Steuerteils entlang der Arbeitsbahn geführt und von einer Parkschräge des Kulissenteils in den jeweiligen Parkraum gedrängt und dort gespannt festgelegt werden. Dabei wird der freie Endabschnitt des Gegenelements bei einer Relativbewegung in der zweiten Richtung von der Anlage des Steuerteils entlang der Arbeitsbahn geführt und von einer Parkschräge des Kulissenteils in den Parkraum gedrängt und dort gespannt festgelegt.
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Vorzugsweise werden bei einer Relativbewegung in der zweiten Richtung die freien Endabschnitte der Hauptelemente jeweils von einer Aktivierungsschräge des Steuerteils aus dem jeweiligen Parkraum in die jeweilige Arbeitsbahn überführt und in Anlage mit der Anlage oder mit der jeweiligen Entspann-Anlage gebracht. Der freie Endabschnitt des Gegenelements hingegen wird bei einer Relativbewegung in der ersten Richtung von einer Aktivierungsschräge des Steuerteils aus dem Parkraum in die Arbeitsbahn überführt und in Anlage mit der Anlage gebracht. Damit können die versetzten elastischen Hauptelemente ihre zuvor über die jeweilige Spann-Anlage eingeleitete und gespeicherte Energie über die jeweilige dazu beabstandete Entspann-Anlagen wieder abgeben. Dadurch kann jedes weitere Hauptelement an einer Stelle der Relativbewegung reaktiviert werden und seine Kraftwirkung beginnt an dieser Stelle der Relativbewegung, die unterschiedlich zur ersten Stelle ist, an der der Spannvorgang beendet wurde. Somit ist eine Verschiebung des Entspannungs-Arbeitsweges gegenüber dem Spannungs-Arbeitsweg der versetzten Hauptelemente gegeben.
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Damit die freien Endabschnitte der ruhenden elastischen Elemente die Relativbewegung und insbesondere den Arbeitsweg eines anderen elastischen Elements nicht blockieren haben die Steuerkulissen des nicht versetzten Hauptelements und des Gegenelements jeweils eine Freilaufbahn, und die versetzenden Steuerkulissen haben vor und hinter der jeweiligen Aktivierungsschräge Freilaufbahnen. Diese sind parallel zur Bewegungsrichtung der Relativbewegung angeordnet.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung haben die versetzenden Arbeitskulissen jeweils benachbart zum Parkraum einen Spann-Ausweichraum, und die versetzenden Steuerkulissen haben entsprechend benachbart zur Aktivierungsschräge jeweils eine Ausweichbahn. Damit ist sicher gestellt, dass die freien Endabschnitte der gespannt ruhenden versetzten Hauptelemente die Relativbewegung und insbesondere den Arbeitsweg des freien Endabschnitts eines anderen elastischen Elements nicht blockieren.
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Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung hat jede weitere Arbeitskulisse an ihrem dem Parkraum gegenüber liegenden Ende einen Freilauf-Ausweichraum, in den der jeweilige weitere freie Endabschnitt bei einer Relativbewegung in die zweite Richtung von einer Freilaufschräge der Steuerkulisse überführbar ist.
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Die Freilauf-Ausweichräume, die Parkräume und die Spann-Ausweichräume sind vorteilhafter Weise quer zur Relativbewegung angeordnete Kulissenabschnitte, so dass eine darin aufgenommener freier Endabschnitt auf einfache Weise so lange in Richtung der Relativbewegung selbsthemmend blockiert ist, bis er durch die Steuerkulisse seitlich heraus geschoben wird.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Freilauf-Ausweichräume, die Parkräume und die Spann-Ausweichräume der Hauptelemente entlang der Relativbewegung jeweils an gleichen Stellen des Kulissenteils angeordnet, so dass eine synchrone Spannung und gespannte Festlegung der Hauptelemente erfolgen kann.
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Wenn der Parkraum des Gegenelements entlang der Relativbewegung etwa an der gleichen Stelle am Kulissenteil angeordnet ist, wie die Parkräume der Hauptelemente, dann setzt die Kraft des Gegenelements an dieser Stelle der Relativbewegung in der ersten Richtung ein, an der die Spannung bzw. die Ladung der Hauptelemente beendet ist.
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Mit Vorteil sind die Hauptelemente und das Gegenelement Druckfedern, wobei eine Federkraft des Gegenelements geringer als die der Hauptelemente ist. Damit kann das Gegenelement in der zweiten Richtung der Relativbewegung geladen werden, wobei die dazu nötige Kraft von einem der sich entladenden Hauptelemente erzeugt wird.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung hat einen Dämpfer. Damit ist die Relativbewegung ein Endanschlag in beiden Bewegungsrichtungen gedämpft.
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Im Folgenden werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Kulissenteil eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung;
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2 ein Steuerteil des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung;
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3 das erste Ausführungsbeispiel zu Beginn der Ladung zweier Hauptfedern;
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4 das erste Ausführungsbeispiel zu Beginn der Festlegung der beiden Hauptfederenden und bei der Auslösung einer Gegenfeder;
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5 das erste Ausführungsbeispiel am Ende der Festlegung der beiden Hauptfederenden und zu Beginn eines Arbeitsweges der Gegenfeder;
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6 das erste Ausführungsbeispiel zu Beginn eines Ausweichens des „versetzten” Hauptfederendes;
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7 das erste Ausführungsbeispiel während des Ausweichens des „versetzten” Hauptfederendes;
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8 das erste Ausführungsbeispiel an einem Umkehrpunkt der Bewegung des Steuerteils;
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9 das erste Ausführungsbeispiel während der Aktivierung der versetzten Hauptfeder und während der Ladung der Gegenfeder;
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10 das erste Ausführungsbeispiel am Beginn der Entladung der versetzten Hauptfeder;
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11 das erste Ausführungsbeispiel am Ende der Entladung der versetzten Hauptfeder und während der Aktivierung der nicht versetzten Hauptfeder und am Beginn der Festlegung der Gegenfeder;
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12 das erste Ausführungsbeispiel am Beginn der Entladung der nicht versetzten Hauptfeder und bei einer Überführung des „versetzten” Hauptfederendes in die Freilaufbahn und am Ende der Festlegung der Gegenfeder;
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13 das erste Ausführungsbeispiel am Ende der Entladung der nicht versetzten Hauptfeder und während einer Rückholung des „versetzten” Hauptfederendes;
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14 das erste Ausführungsbeispiel nach der Rückholung des versetzten Hauptfederendes im Freilauf des Steuerteils;
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15 eine Arbeitskulisse und einen Läufer eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur wegversetzten Kraftentfaltung während der Spannung durch eine Spann-Anlage in einer ersten Richtung;
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16 die Arbeitskulisse und den Läufer des zweiten Ausführungsbeispiels nach seiner Festlegung;
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17 die Arbeitskulisse und den Läufer des zweiten Ausführungsbeispiels im Freilauf; und
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18 die Arbeitskulisse und den Läufer des zweiten Ausführungsbeispiels beim wegversetzten Auslösen durch die Entspann-Anlage.
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1 zeigt ein Kulissenteil 4 eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung zur versetzten Kraftentfaltung von zwei Hauptfedern 1a, 1b und von einer Gegenfeder 101. Die Federn 1a, 1b, 101 sind als Druckfedern ausgebildet, die sich jeweils mit einem Endabschnitt 10a, 10b, 110 an dem Kulissenteil 4 abstützen und mit einem freien Endabschnitt 8a, 8b, 108 in einer jeweils zugeordneten Arbeitskulisse 6a, 6b, 106 geführt sind.
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Die nicht versetzte Hauptfeder 1a und die versetzte Hauptfeder 1b sind härter als die Gegenfeder 101, wobei die beiden Hauptfedern 1a, 1b in einer weitgehend entspannten Stellung gezeigt sind, währen die Gegenfeder 101 in einer gespannten Stellung gezeigt ist.
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Jede Arbeitskulisse 6a, 6b, 106 hat eine Arbeitsbahn 12a, 12b, 112, die parallel zur Bewegungsrichtung eines Steuerteils (vgl. 2) angeordnet ist. Die Länge der Arbeitsbahnen 12a, 12b, 112 entspricht etwa einem Spann- bzw. Entspannweg der Druckfedern 1a, 1b, 101 während ihre Breite etwas größer ist als die Durchmesser der darin aufgenommenen freien Endabschnitte 8a, 8b, 108.
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Am jeweiligen (in 1) unteren Ende der Arbeitsbahnen 12a, 12b sind Parkräume 14a, 14b angeordnet, während am (in 1) oberen Ende der Arbeitsbahn 112 ein Parkraum 114 angeordnet ist. Die Seitenflanken der Parkräume 14a, 14b, 114 sind quer zur jeweiligen Arbeitbahn 12a, 12b, 112 angeordnet, und über schräge Kulissenabschnitt (45°) mit der jeweiligen Arbeitsbahn 12a, 12b, 112 verbunden. Die schrägen Kulissenabschnitte sind einseitig jeweils von einer Parkschräge 20a, 20b, 120 begrenzt.
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Die versetzende Arbeitskulisse 6b hat im Anschluss an den jeweiligen Parkraum 14b einen Spann-Ausweichraum 16b, der in Verlängerung des Parkraums 14b und wie dieser rechtwinklig zur Arbeitsbahn 12b und damit quer zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist.
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An den (in 1) oberen Enden der versetzenden Arbeitsbahn 12b ist ein Freilauf-Ausweichraum 18b angeordnet, der ebenfalls rechtwinklig zur Arbeitsbahn 12b und damit quer zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist.
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2 zeigt das Steuerteil 2 des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung. Es hat zwei Steuerkulissen 22a, 22b die zueinander die gleichen Abstände haben, wie die Arbeitskulissen 6a, 6b des Kulissenteils 4. Jede Steuerkulisse 22a, 22b hat im (in 1) unteren Bereich des Steuerteils 2 eine Vorlaufbahn 24a, 24b, die jeweils parallel zueinander ausgerichtet ist und mit der zugeordneten Arbeitsbahn 12a, 12b des Kulissenteils 4 fluchtet bzw. mit dieser auf einer Wirklinie entlang einer Bewegungsrichtung einer Relativbewegung des Steuerteils 2 gegenüber dem Kulissenteil 4 liegt.
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Weiterhin hat das Steuerteil 2 zwei den Hauptfedern 1a, 1b zugeordnete Freilaufbahnen 26a, 26b, 27b, die ebenfalls parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung angeordnet sind und mit den entsprechenden Parkräumen 14a, 14b des Kulissenteils 4 auf gemeinsamen Wirklinien liegen. Zusätzlich liegen die Freilaufbahnen 26b, 27b auf einer Wirklinie mit dem Freilauf-Ausweichraum 18b.
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Die dem freien Endabschnitt 108 der Gegenfeder 101 zugeordnete Steuerkulisse 122 hat eine Vorlaufbahn 124, die mit dem Parkraum 114 des Kulissenteils 4 in Wirkverbindung steht, und eine Freilaufbahn 126, die mit der Arbeitsbahn 112 des Kulissenteils 4 in Wirkverbindung steht.
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Die Vorlaufbahnen 24a, 24b, 124 sind mit den Freilaufbahnen 26a, 26b, 126 jeweils über einen schrägen Kulissenabschnitt (45°) verbunden, wobei die Steuerkulissen 22a, 122 dort eine Aktivierungsschräge 34a, 134 haben, während die versetzende Steuerkulissen 22b dort eine Rückholschräge 28b hat. Weiterhin ist im Bereich des jeweiligen schrägen Kulissenabschnitts eine Anlage 30a, 130 bzw. zwei Spann-Anlagen 30b angeordnet. Die Anlage 30a, 130 und die Spann-Anlagen 30b sind quer zur Bewegungsrichtung ausgerichtet, wobei in einem Übergangsbereich zur jeweiligen Freilaufbahn 26a, 26b bzw. zur Vorlaufbahn 124 jeweils eine Übergangsschräge (45°) vorgesehen ist.
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Die weitere Steuerkulisse 22b hat in einem Abstand zur Spann-Anlage 30b eine Entspann-Anlage 31b. Dabei entspricht der Abstand der Länge der Arbeitsbahnen 12a, 12b des Kulissenteils 4. Die Entspann-Anlagen 31b liegen auf jeweils einer gemeinsamen Wirklinie mit den Spann-Anlagen 30b, 30b und mit den Arbeitsbahnen 12b, wobei die Entspann-Anlagen 31b einschließlich der Übergangsschrägen wie die Spann-Anlagen 30b ausgebildet sind.
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Auf der Wirklinie zwischen der Entspann-Anlage 31b und der Spann-Anlage 30b ist eine Freilaufschräge 32b angeordnet. Sie sind in der Nähe der Entspann-Anlagen 31b angeordnet und – wie alle Schrägen der erfindungsgemäßen Anordnung – um etwa 45° zur Bewegungsrichtung zwischen dem Steuerteil 2 und dem Kulissenteil 4 angestellt.
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Benachbart zur Entspann-Anlagen 31b und zur Freilaufschräge 32b ist auf der Wirklinie zwischen der Freilaufbahn 27b und der Freilaufbahn 26b eine Aktivierungsschräge 34b angeordnet, die die Freilaufbahn 27b (in 2) nach unten begrenzt.
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An der der Entspann-Anlage 31b bzw. der Freilaufschräge 32b gegenüber liegenden Seite der Aktivierungsschräge 34b ist eine vergleichsweise kurze Ausweichbahn 36b vorgesehen, die mit dem Spann-Ausweichraum 16b des Kulissenteils 4 fluchtet bzw. mit diesem auf einer Wirklinie liegt. Die Ausweichbahn 36b hat jeweils an ihren beiden in Bewegungsrichtung betrachteten Endabschnitten eine Schräge.
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Während die Arbeitskulissen 6a, 6b, 106 des Kulissenteils 4 abgeschlossen sind, so dass die darin geführten freien Endabschnitte 8a, 8b, 108 nicht aus ihnen entweichen können, sind die Vorlaufbahnen 24, 24b, 124 der Steuerkulissen 22a, 22b, 122 des Steuerteils 2 jeweils geöffnet, so dass die freien Endabschnitte 8a, 8b, 108 aus ihnen heraus geführt werden können.
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Die erfindungsgemäße wegversetzte Kraftentfaltung findet bei diesem Ausführungsbeispiel während einer geradlinigen Bewegung dieses Steuerteils 2 gegenüber dem ortsfesten Kulissenteil 4 (vgl. 3 bis 14) statt. Die Bewegung erfolgt (in allen Figuren) senkrecht und ist über eine (nicht gezeigte) Einrichtung geführt. Bei einem beispielhaften Anwendungsfall kann das Kulissenteil 4 an einem Möbel befestigt sein, während das Steuerteil 2 an einem starren geführten Schubfach befestigt ist.
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Im Folgenden wird mit Bezug zu den 3 bis 14 die Funktion des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung erläutert, wobei die 3 bis 14 aufeinander folgende Zustände bzw. Positionen der erfindungsgemäßen Anordnung zeigen.
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3 zeigt die Anordnung zu Beginn der Ladung der beiden Hauptfedern 1a, 1b. Dazu kommen die Anlage 30a und die Spann-Anlage 30b in Anlage mit den freien Endabschnitten 8a, 8b und beginnen, diese entlang der jeweiligen Arbeitsbahn 12a, 12b zu bewegen.
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Der freie Endabschnitt 108 der Gegenfeder 101 ist dabei im Parkraum 114 der Arbeitskulisse 106 aufgenommen und dort von der Vorlaufbahn 124 der Steuerkulisse 122 gehalten.
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4 zeigt die Anordnung am Beginn der Festlegung der freien Endabschnitte 8a, 8b der Hauptfedern 1a, 1b und zu Beginn einer Auslösung der Gegenfeder 101. Dabei befinden sich die freien Endabschnitte 8a, 8b der Hauptfedern 1a, 1b am Ende der jeweiligen Arbeitsbahn 12a, 12b und werden von der Anlage 30a bzw. der Spann-Anlagen 30b gegen die jeweilige Parkschräge 20a, 20b gedrückt. Dadurch werden die freien Endabschnitte 8a, 8b (in 4) nach rechts in Richtung des jeweiligen Parkraums 14a, 14b gedrängt.
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Ungefähr gleichzeitig läuft die Aktivierungsschräge 134 des Steuerteils 2 gegen den freien Endabschnitt 108 der Gegenfeder 101 und drängt diesen (in 4) nach rechts.
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5 zeigt die Anordnung am Ende der Festlegung der freien Endabschnitte 8a, 8b und am Beginn einer Entladung der Gegenfeder 101. Dabei sind die freien Endabschnitte 8a, 8b einerseits im jeweiligen Parkraum 14a, 14b des Kulissenteils 4 und andererseits in der jeweiligen Freilaufbahn 26a, 26b des Steuerteils 2 aufgenommen. Somit sind die Hauptfedern 1a, 1b gespannt bzw. geladen, wobei ihre freien Endabschnitte 8a, 8b keine Federkraft auf das Steuerteil 2 ausüben. Somit kann dieses durch die Gegenfeder 101 frei (in 5) weiter nach unten bewegt werden. Dazu ist ihr freier Endabschnitt 108 in die Arbeitsbahn 112 des Kulissenteils 4 geschnappt und liegt dabei an der Anlage 130 des Steuerteils 2 an.
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6 zeigt die Anordnung am Beginn eines Ausweichens des freien Endabschnitts 8b. Dabei läuft die Rückseite der Aktivierungsschräge 34b des Steuerteils 2 gegen den Endabschnitt 8b, wodurch dieser aus dem Parkraum 14b in den Spann-Ausweichraum 16b (in 6) nach rechts gedrängt wird.
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7 zeigt die Anordnung während des Ausweichens des freien Endabschnitts 8b. Dabei befindet sich dieser im Spann-Ausweichraum 16b des Kulissenteils 4 und wird am Ende der Ausweichbahn 36b von deren Schräge (in 7) nach links zurück in den Parkraum 14b gedrängt.
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8 zeigt die Anordnung an einem möglichen Umkehrpunkt der Bewegung des Steuerteils. Dabei befinden sich die freien Endabschnitte 8a, 8b der beiden Hauptfedern 1a, 1b einerseits im jeweiligen Parkraum 14a, 14b und andererseits in der jeweiligen Freilaufbahn 26a, 27b. Beide Hauptfedern 1a, 1b sind gespannt bzw. geladen.
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Der freie Endabschnitt 108 der diese Bewegung treibenden Gegenfeder 101 hat zuvor einen Anschlag der Arbeitsbahn 112 erreicht, so dass die Gegenfeder 101 weitgehend entspannt ist. Das Steuerteil 2 hat einen Freilauf gehabt.
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9 zeigt die Anordnung in der Rückbewegung bzw. zweiten Bewegungsrichtung des Steuerteils 2 gegenüber dem Kulissenteil 4 während der Aktivierung der versetzten Hauptfeder 1b. Ihr freier Endabschnitt 8b wird bei der Bewegung des Steuerteils 2 (in 9) nach oben von seiner Aktivierungsschräge 34b aus dem Parkraum 14b (in 9) nach links gedrängt. Dabei löst sich die Hauptfeder 1b aus ihrer Blockierung. Die Bewegung bis hier erfolgt manuell gegen die Kraft der Gegenfeder 101, die hierdurch wieder geladen wird.
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10 zeigt die Anordnung am Beginn der Entladung bzw. Aktivierung der versetzten Hauptfeder 1b kurz nachdem ihr freier Endabschnitt 8b aus dem Parkraum 14b geschnappt ist. Er drängt dabei zunächst kurzfristig über die Übergangsschräge und danach über die Endspann-Anlage 31b das Steuerteil 2 (in 10) nach oben. Dazu setzt die Entladung der versetzten Hauptfeder 1b an einer Stelle der Bewegung des Steuerteils 2 ein, die erfindungsgemäß von derjenigen Stelle entfernt ist, an der die Ladung bzw. die Spannung der Feder 1b beendet wurde (vgl. 5). Da die Kraft der nun aktiven versetzten Hauptfeder 1b diejenige der Gegenfeder 101 übersteigt, wird diese automatisch weiter geladen.
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11 zeigt die Anordnung am Ende der Entladung der versetzten Hauptfeder 1b und während der Aktivierung der nicht versetzten Hauptfeder 1a. Dabei ist der freie Endabschnitt 8b am Ende der Arbeitsbahn 12b angekommen und hat auf dem letzten Wegabschnitt indirekt den freien Endabschnitt 8a über die Aktivierungsschräge 34a aus dem Parkraum 14a gedrängt. Dabei läuft eine Parkschräge 120 des Kulissenteils 4 gegen den freien Endabschnitt 108 der Gegenfeder 101 und drängt diesen (in 11) nach links in den Parkraum 114 des Kulissenteils 4.
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12 zeigt die Anordnung am Beginn der Entladung der nicht versetzten Hauptfeder 1a und bei einer Überführung des freien Endabschnitts 8b der versetzten Hauptfeder 1b in die Freilaufbahn 26b. Dabei ist die erste Hauptfeder 1a in 12 erst zu einem relativ kleinen Anteil entladen und der freie Endabschnitt 8b wird über die Freilaufschräge 32b in den Freilauf-Ausweichraum 18b gedrängt. Der freie Endabschnitt 108 der Gegenfeder 101 ist im Parkraum 114 abgelegt, so dass die Gegenfeder 101 geladen festgelegt ist.
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13 zeigt die Anordnung am Ende der Entladung der nicht versetzten Hauptfeder 1a und während einer Rückholung des freien Endabschnitts 8b der versetzten Hauptfeder 1b durch die Rückholschräge 28b.
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14 zeigt die Anordnung nach der Rückholung des freien Endabschnitts 8b der versetzten Hauptfeder 1b. Damit sind schließlich die freien Endabschnitte 8a, 8b der beiden Hauptfedern 1a, 1b wieder in der jeweiligen Vorlaufbahn 24a, 24b angeordnet, und das Steuerteil 2 befindet sich in Freilauf gegenüber dem Kulissenteil 4. Dabei sind die Hauptfedern 1a, 1b entladen bzw. entspannt, während die Gegenfeder 101 geladen bzw. gespannt ist.
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Bei jeder versetzenden Steuerkulisse (hier nur eine) entspricht die Summe der Längen ihrer beiden Freilaufbahnen einschließlich der Länge ihrer Ausweichbahn entlang der Relativbewegung der Länge der Freilaufbahn der nicht versetzenden Steuerkulisse.
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Abweichend von den gezeigten Druckfedern können auch andere elastische Elemente (z. B. elastische Bänder) vorgesehen sein.
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Abweichend von dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel kann die erfindungsgemäße Anordnung auch mehr als eine versetzte Hauptfeder mit entsprechender Anzahl versetzender Arbeitskulisse und versetzender Steuerkulisse aufweisen.
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Die Vorlaufbahnen, die Freilaufbahnen und die Arbeitsbahnen können von den gezeigten Ausführungsbeispielen abweichende Längen haben.
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Weiterhin kann der erfindungsgemäße Versatz der Kraftentfaltung der Federn beliebig anders gewählt sein, als in 1 bis 14 gezeigt. Die Ladung der Federn muss nicht synchron und nicht entlang gleich langer Arbeitsbahnen stattfinden.
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15 zeigt eine versetzende Arbeitkulisse 206 und einen Läufer 208 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur wegversetzten Kraftentfaltung. Der Läufer 208 bewegt sich in der ersten Richtung (in 15) nach rechts, bei der die (nicht gezeigte) versetzte Hauptfeder gespannt wird. Diese kann z. B. eine Druckfeder sein, die mit dem Läufer 208 verbunden ist und diesen (in 15) von rechts nach links mit einer gegen die gezeigte Bewegung gerichteten Kraft beaufschlagt.
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Der Läufer 208 hat zwei Zapfen 240a, 240b, die in der Arbeitsbahn 212 der ruhenden Arbeitkulisse 206 verschoben werden. Ein (nicht näher gezeigtes) bewegtes Teil hat eine Spann-Anlage 230 und eine Entspann-Anlage 231, die zapfenartig ausgebildet sind und parallel zur Arbeitsbahn 212 bewegbar sind. Die Spann-Anlage 230 liegt an einem (in 15) rechten Läufervorsprung 242b des Läufers an und nimmt so den Läufer 208 mit.
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16 zeigt die versetzende Arbeitskulisse 206 und den Läufer 208 des zweiten Ausführungsbeispiels nach seiner Festlegung und damit des (nicht gezeigten) freien Federendes in dem Parkraum 214 der Arbeitskulisse 206. Dabei ist der rechte Zapfen 240b in dem Parkraum 214 angeordnet, während der linke Zapfen 240a in der Arbeitsbahn 212 verbleibt.
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Beide Läufervorsprünge 242a, 242b können gegen die Kraft einer jeweiligen vergleichweise schwachen (nicht gezeigten) Torsionsfeder nach innen bzw. zueinander bzw. zum Läufer 208 weggeschwenkt werden.
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17 zeigt die beiden Anlagen 230b, 231b des zweiten Ausführungsbeispiels im Freilauf in der ersten Richtung, wobei die Entspann-Anlage 231b den rechten Läufervorsprung 242a überfährt und dabei ihm gegen die (nicht gezeigte) Torsionsfeder nach unten drückt.
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18 zeigt den Läufer 208 des zweiten Ausführungsbeispiels während der Bewegung der beiden Anlagen 230, 231 in die zweite Richtung bzw. in die Entspannrichtung. Die Entspann-Anlage 231 löst wegversetzt den Läufer 208 und das damit verbundene (nicht gezeigten) freie Federende aus.
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Im nächsten (nicht gezeigten) Zustand schlägt der (in den 15 bis 18) rechte Läufervorsprung 242b gegen die Entspann-Anlage 231 und bewegt diese (in den 15 bis 18) nach links. Die entsprechende Kraft wird von der (nicht gezeigten) Druckfeder erzeugt.
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Die Erfindung lässt sich neben den gezeigten translatorischen Bewegungen auch auf rotatorische Bewegungen anwenden.
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Offenbart ist eine Anordnung zur versetzten Kraftentfaltung zumindest eines elastischen Hauptelements entlang einer translatorischen oder rotatorischen Relativbewegung zwischen einem Kulissenteil und einem Steuerteil. Dabei hat jedes elastische Hauptelement einen freien Endabschnitt, der in einer ersten Richtung der Relativbewegung spannbar und dabei an einer ersten Stelle der Relativbewegung gespannt festlegbar ist, und der in einer der ersten Richtung entgegen gerichteten zweiten Richtung der Relativbewegung an einer von der ersten Stelle entlang der Relativbewegung beabstandeten Stelle auslösbar ist. Weiterhin hat die Anordnung ein elastisches Gegenelement, das bei einer Relativbewegung in der zweiten Richtung spannbar und bei einer Relativbewegung in der ersten Richtung entspannt werden kann. Dadurch kann das entsprechende (zumindest eine) elastische Hauptelement an einer Stelle der Relativbewegung in der zweiten Richtung reaktiviert werden und seine Kraftwirkung beginnt an dieser Stelle, die unterschiedlich zu der Stelle ist, an der der Spannvorgang in der ersten Richtung beendet wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- nichtversetzte Hauptfeder
- 1b
- versetzte Hauptfeder
- 2
- Steuerteil
- 4
- Kulissenteil
- 6a
- nicht versetzende Arbeitskulisse
- 6b; 206
- versetzende Arbeitskulisse
- 106
- Arbeitskulisse
- 8a, 8b, 108
- freier Endabschnitt
- 10a, 10b, 110
- Endabschnitt
- 12a, 12b, 112; 212
- Arbeitsbahn
- 14a, 14b, 114; 214
- Parkraum
- 16b
- Spann-Ausweichraum
- 18b
- Freilauf-Ausweichraum
- 20a, 20b, 120
- Parkschräge
- 22a
- nicht versetzende Steuerkulisse
- 22b
- versetzende Steuerkulisse
- 122
- Steuerkulisse
- 24a, 24b, 124
- Vorlaufbahn
- 26a, 26b, 27b, 126
- Freilaufbahn
- 28b
- Rückholschräge
- 30a, 130
- Anlage
- 30b; 230
- Spann-Anlage
- 31b; 231
- Entspann-Anlage
- 32b
- Freilaufschräge
- 34a, 34b, 134
- Aktivierungsschräge
- 36b
- Ausweichbahn
- 101
- Gegenfeder
- 208
- Läufer
- 240a, 240b
- Zapfen
- 242a, 242b
- Läufervorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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