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Die Erfindung betrifft eine Gelenkvorrichtung, mittels der ein bewegliches Teil, insbesondere ein Möbelteil wie eine Kopfstütze, relativ zu einem feststehenden Teil, beispielsweise die Rückenlehne eines Sitzes, verstellt werden kann.
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DE 31 24 643 A1 beschreibt ein stufenlos verstellbares Gelenk zum Verstellen der Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes, wobei Keilblöcke eine V-förmige Reibfläche aufweisen, in die ein entsprechendes Reibelement eingreift. Die Keilblöcke müssen entgegen der Kraft einer sie beaufschlagenden Feder bewegt werden. Insgesamt ergibt sich dadurch ein relativ aufwändiger Aufbau.
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Mit der erfindungsgemäßen Gelenkvorrichtung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einfachem Aufbau und mit wenigen Bauteilen eine stufenlose Verstellung vorzusehen.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 erreicht. Dadurch, dass auf einer Grundplatte lediglich eine Stellkurve und eine Klemmkurve verdrehbar gelagert sind und zwischen beiden ein Mitnehmerhebel vorgesehen ist, ergibt sich ein sehr einfacher und flacher Aufbau der Gelenkvorrichtung, die in einem Möbel sehr Platz sparend untergebracht werden kann.
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Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Ansicht der Gelenkvorrichtung mit Grundplatte,
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2 eine Schnittansicht der Vorrichtung längs der Linie A-A in 1,
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3 bis 5 verschiedene Stellungen der Gelenkvorrichtung.
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1 zeigt eine etwa rechteckige Grundplatte 1, die bei diesem Ausführungsbeispiel auf der linken Seite abgerundet ist, aber auch als Rechteck oder in anderer Form ausgebildet sein kann. Auf dieser Grundplatte 1 ist eine Stellkurve 2 in Form einer Scheibe bei 2.1 verdrehbar gelagert, die als Kurventräger dient und dazu auf einem Umfangsabschnitt einen etwa spiralförmig relativ zur Anlenkstelle 2.1 verlaufenden Abschnitt 2.2 mit im Uhrzeigersinn kleiner werdendem Radius aufweist, wobei der in 1 angedeutete Radius R1 größer ist als der Radius R2. In der Ebene der Stellkurve bzw. Stellscheibe 2 ist auf der Grundplatte 1 eine Klemmkurve bzw. Klemmscheibe 3 bei 3.1 drehbar gelagert, die ebenfalls als Kurventräger dient und dazu auf dem Umfang einen etwa spiralförmig zur Anlenkstelle 3.1 verlaufenden Abschnitt 3.2 mit im Uhrzeigersinn größer werdendem Radius aufweist, der etwa spiegelbildlich zum spiralförmigen Abschnitt 2.2 der Stellscheibe 2 verläuft. Die Kurvenabschnitte 2.2 und 3.2 der Stellscheibe 2 und der Klemmscheibe 3 liegen in allen Relativstellungen auf der Verbindungslinie der Anlenkstellen 2.1 und 3.1 aneinander, wie dies durch eine gestrichelte Linie in den Figuren wiedergegeben ist.
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Die Klemmscheibe 3 ist durch eine Feder 4 (4) in Richtung des Eingriffs mit der Stellscheibe 2 beaufschlagt, sodass die Klemmscheibe 3 durch eine Verdrehung im Gegenuhrzeigersinn in 1 an dem Umfang der Stellscheibe 2 anliegend bleibt, wenn die Stellscheibe 2 im Gegenuhrzeigersinn in 1 verdreht wird, wobei die in 1 auf dem größeren Radius R1 liegende Stelle nach oben wandert und die Berührung an einer Stelle bei kleinerem Radius R2 stattfindet. Hierbei gleitet der spiralförmige Kurvenabschnitt 3.2 der Klemmscheibe 3 gegenläufig auf dem spiralförmigen Kurvenabschnitt 2.2 der Stellkurve 2.
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Auf der Anlenkachse 2.1 der Stellscheibe 2 ist ein Mitnehmerhebel 5 frei drehbar gelagert, der mit Mitnehmeransätzen bzw. -bolzen 8 bis 10 an den beiden Scheiben 2 und 3 zusammenwirkt, wie nachfolgend näher erläutert wird.
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Dieser Aufbau ist vorzugsweise zwischen der Grundplatte 1 und einer in 1 nicht dargestellten weiteren Platte 1' angeordnet (2), die über Distanzbolzen 6 in einem Abstand von der Grundplatte 1 gehalten wird, wie dies die Stirnansicht in 2 zeigt. Auf einer der Seiten dieses Aufbaus steht die mit der Stellscheibe 2 fest verbundene Achse 2.1 vor, sodass daran ein Anschraubwinkel 7 oder ein anderes Bauteil z. B. in Form einer Lasche angebracht werden kann. Das zu bewegende Möbelteil wird an diesem Anschraubwinkel 7 befestigt, während die Grundplatte 1 bzw. die Gelenkvorrichtung selbst an dem stationären Möbelteil befestigt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Vierkant 2.3 auf der Achse der Stellscheibe 2 vorgesehen, auf den der Anschraubwinkel 7 aufgesteckt werden kann, damit er beim Verschwenken die Stellscheibe 2 verdreht.
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Auf der Stellscheibe 2 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa diametral gegenüberliegend Mitnehmerbolzen 8 und 9 in einem Abstand von der Achse 2.1 angebracht, die mit den Seitenflächen des Mitnehmerhebels 5 zusammenwirken. Weiterhin ist ein Mitnehmerbolzen 10 auf der Klemmscheibe 3 in einem radialen Abstand von der Anlenkachse 3.1 angeordnet, der mit einem Eingriffsabschnitt 5.1 des Mitnehmerhebels 5 zusammenwirkt.
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1 zeigt eine End- bzw. Ausgangsstellung der Gelenkvorrichtung, in der die Anschraubfläche 7.1 des bei diesem Ausführungsbeispiel gekrümmt ausgebildeten Anschraubwinkels 7 horizontal bzw. etwa parallel zur Verbindungslinie zwischen den beiden Anlenkstellen 2.1 und 3.1 liegt. Der Mitnehmerhebel 5 liegt mit seiner oberen Längskante 5.2 an dem Mitnehmerbolzen 8 der Stellscheibe 2 an, während die gegenüberliegende Längsseite des Mitnehmerhebels 5 über einen Ansatz bei 5.3 an dem Distanzbolzen 6a anliegt, der im Randbereich zwischen den beiden Scheiben 2 und 3 auf der Grundplatte 1 positioniert ist. Diesem Distanzbolzen 6a gegenüberliegend ist auf der Grundplatte 1 ein weiterer Distanzbolzen 6b zwischen den Randbereichen der beiden Scheiben 2 und 3 angeordnet, sodass der Mitnehmerhebel 5 bei einer Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn aus der in 1 wiedergegebenen Stellung auch an diesem Distanzbolzen 6b zum Anliegen kommen kann, wie 3 zeigt. Der Mitnehmerbolzen 10 auf der Klemmscheibe 3 befindet sich in der Ausgangsstellung in 1 in einem Abstand vom Eingriffsabschnitt 5.1 des Mitnehmerhebels 5.
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Wenn das an dem Anschraubwinkel 7 befestigte Möbelteil aus der Stellung in 1 im Gegenuhrzeigersinn um die Anlenkachse 2.1 verschwenkt wird, wird die mit dem Anschraubwinkel 7 fest verbundene Stellscheibe 2 im Gegenuhrzeigersinn verdreht, wobei sich der Mitnehmerbolzen 8 vom Mitnehmerhebel 5 wegbewegt, während sich der Kurvenabschnitt 2.2 der Stellscheibe 2 durch den kleiner werdenden Radius (R1 > R2) von der Klemmscheibe 3 weg nach links in 1 wegbewegt. Dadurch folgt die in Eingriffsrichtung federbeaufschlagte Klemmscheibe 3 der Stellkurve 2.2, wobei sie durch die Kraft der Feder 4 im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird, sodass ihr Kurvenabschnitt 3.2 mit größer werdendem Radius am Kurvenabschnitt 2.2 der Stellscheibe 2 anliegend bleibt. Hierbei erfolgt eine Gleitbewegung zwischen den Kurvenabschnitten 2.2 und 3.2 der beiden Scheiben 2 und 3, deren Kurvenverlauf stetig ist.
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3 zeigt eine Schwenkstellung des Anschraubwinkels 7 von etwa 120° gegenüber der Ausgangsstellung in 1, wobei der Mitnehmerbolzen 9 der Stellscheibe 2 den Mitnehmerhebel 5 im Gegenuhrzeigersinn um die Anlenkstelle 2.1 in eine Stellung verschwenkt hat, in der der Eingriffsabschnitt 5.1 am freien Ende des Mitnehmerhebels 5 an dem Mitnehmerbolzen 10 der Klemmscheibe 3 stirnseitig anliegt. Der Mitnehmerhebel ist dazu stirnseitig vorzugsweise mit einer Vertiefung versehen, wie 1 zeigt, in die der Mitnehmerbolzen 10 einrasten kann. Damit der Mitnehmerhebel 5 nicht weiter im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden kann, liegt er in dieser Stellung der 3 mit dem abgeflachten oberen Rand an dem Distanzbolzen 6b an, sodass er in der in 3 wiedergegebenen Stellung zwischen den Bolzen 9 und 6b fixiert ist, wobei der Mitnehmerhebel 5 die Klemmscheibe 3 daran hindert, weiter im Gegenuhrzeigersinn durch Federkraft verdreht zu werden. In dieser Stellung in 3 drückt der Mitnehmerbolzen 10 durch die Kraft der Feder 4 gegen den Mitnehmerhebel 5 in Richtung auf seine Anlenkstelle 2.1.
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3 zeigt bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Endstellung des Schwenkbereichs des Anschraubwinkels 7, die eine nachfolgend erläuterte Auslösestellung wiedergibt, während 1 die erste Endstellung oder Ausgangsstellung zeigt. Zwischen diesen beiden Stellungen in 1 und 3 kann der Anschraubwinkel 7 ausgehend von der Stellung in 1 in einem Winkelbereich von etwa 90° stufenlos verstellt und gehalten werden, wobei der Anschraubwinkel 7 in jeder Winkelstellung durch die aneinander liegenden Kurvenabschnitte 2.2 und 3.2 der beiden Scheiben 2 und 3 gehalten wird.
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Wenn der Anschraubwinkel 7 ausgehend von der Stellung in 1 in die Stellung der 4 verschwenkt werden soll, wird der Anschraubwinkel 7 um etwa 90° im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Stellscheibe 2 die in 4 wiedergegebene Stellung einnimmt und die Klemmscheibe 3 mit dem Kurvenabschnitt 3.2 mit größer werdendem Radius an der Stellscheibe 2 mit kleiner werdendem Radius durch die Feder 4 anliegend gehalten wird. Der Mitnehmerhebel 5 bleibt in der in 1 wiedergegebenen Stellung, obwohl sich der Distanzbolzen 8 vom Mitnehmerhebel 5 wegbewegt hat. Der Mitnehmerbolzen 10 der Klemmscheibe 3 kommt dagegen seitlich an dem Eingriffsabschnitt 5.1 des Mitnehmerhebels 5 zum Anliegen, wie 4 zeigt.
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1 und 4 zeigen den Einstellbereich des Anschraubwinkels 7 bzw. des daran befestigten Möbelteils von etwa 90°, wobei der Anschraubwinkel 7 aus der Stellung in 1 in die Stellung der 4 verschwenkt werden kann, ohne dass eine andere Bewegung des Anschraubwinkels 7 erforderlich ist. In gleicher Weise kann der Anschraubwinkel 7 aus der Stellung in 1 in die Zwischenstellung in 5 verschwenkt werden, ohne dass eine Zwischenbewegung des Anschraubwinkels 7 erforderlich ist. Wenn dagegen der Anschraubwinkel 7 aus der Stellung in 4 in die Zwischenstellung in 5 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden soll, muss der Anschraubwinkel 7 zunächst in die Stellung der 3 zurückgeschwenkt werden, aus der die Stellscheibe 2 frei im Uhrzeigersinn in die Ausgangsstellung der 1 geschwenkt werden kann, weil die Klemmscheibe 3 durch den Mitnehmerhebel 5 in der Stellung in 3 blockiert ist, in der der Kurvenabschnitt 3.2 der Klemmscheibe 3 mit dem kleinsten Radius der Stellscheibe 2 gegenüberliegt. Aus der Stellung in 1 kann der Anschraubwinkel 7 wieder in die Zwischenstellung der 5 zurückgeschwenkt werden, in der die Stellscheibe 2 durch die vom Mitnehmerhebel 5 freigegebene und wieder durch die Feder 4 im Gegenuhrzeigersinn beaufschlagte Klemmscheibe 3 in der eingestellten Winkelstellung gehalten wird.
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Wenn der Anschraubwinkel 7 aus der in 3 wiedergegebenen Auslösestellung in Richtung der Stellung in 1 verschwenkt wird, drückt der Mitnehmerbolzen 8 den Mitnehmerhebel 5 aus seiner Blockierstellung in 3 nach unten, sodass er sich von dem Eingriff mit dem Mitnehmerbolzen 10 löst und die Klemmscheibe 3 freigegeben wird.
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Wenn der Anschraubwinkel 7 aus der Stellung in 4 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden soll, muss der Anschraubwinkel 7 zunächst im Gegenuhrzeigersinn in Richtung Auslösestellung in 3 verschwenkt werden, wobei der Mitnehmerhebel 5 über den Mitnehmerbolzen 10 die Klemmscheibe 3 im Uhrzeigersinn verdreht, worauf der Anschraubwinkel 7 in die Stellung der 1 geschwenkt wird, um ausgehend von dieser die erwünschte Stellung einzunehmen.
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Bei der Schwenkbewegung des Anschraubwinkels 7 im Uhrzeigersinn aus der Auslösestellung in 3 löst sich die Umfangslinie bzw. der Kurvenabschnitt 2.2 der Stellscheibe 2 von der Umfangslinie der Klemmscheibe 3, wobei in diesem Bereich vorzugsweise eine Abflachung 2.4 (3) auf dem Umfang der Stellscheibe 2 ausgebildet sein kann. Erst wenn der Mitnehmerbolzen 8 den Mitnehmerhebel 5 in 3 nach unten gedrückt hat, wird die Klemmscheibe 3 durch Federkraft verdreht, sodass sie mit größer werdendem Radius an der Stellscheibe 2 zum Anliegen kommt und die Stellscheibe 2 mit dem Anschraubwinkel 7 in der dann vorgegebenen Schwenkstellung hält, sobald dieser aus der Ausgangsstellung in 1 in die vorgegebene Schwenkstellung zurückgeschwenkt ist.
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Auf der Klemmscheibe 3 ist im Anfangsbereich der Klemmkurve 3.2 vorzugsweise eine Abflachung 3.3 (4) ausgebildet, die in der Stellung der 1 und 3 der Stellscheibe 2 gegenüberliegt, sodass sich die Stellkurve aus der Auslösestellung in 3 frei in die Ausgangsstellung in 1 verdrehen kann, während die Klemmscheibe 3 durch den Mitnehmerhebel 5 in ihrer in 3 wiedergegebenen Blockierstellung gehalten wird. Das Lösen des Mitnehmerhebels 5 von dem Mitnehmerbolzen 10 der Klemmscheibe 3 erfolgt kurz vor Erreichen der Auslösestellung in 1, sodass die Klemmscheibe 3 in 1 ihre Relativstellung beibehält, die sie in 3 einnimmt.
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In der Stellung der 1 liegt der größte Radius des Kurvenabschnitts 2.2 an dem kleinsten Radius des Kurvenabschnitts 3.2 an, während in der Endstellung des Verstellbereichs in 4 der kleinste Radius der Stellkurve 2.2 dem größten Radius der Klemmkurve 3.2 gegenüberliegt. Der Mitnehmerhebel 5 hält damit die Klemmscheibe 3 in der Auslösestellung in 3, in der der kleinste Radius der Klemmkurve 3.2 der Stellkurve 2 gegenüberliegt, wobei in diesem Bereich eine Anlage der Umfangslinien der gegenüberliegenden Scheiben 2 und 3 nicht mehr erforderlich ist, weil die Stellkurve 2.2 in der Stellung der 3 nicht mehr mit der Klemmkurve 3.2 zusammenwirkt. Erst bei Erreichen der Auslösestellung in 1 legt sich die Stellkurve 2.2 mit ihrem größten Radius an dem kleinsten Radius der Klemmkurve an.
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Wenn der Anschraubwinkel 7 aus der Stellung in 4 weiter im Gegenuhrzeigersinn in die Auslösestellung in 3 verschwenkt wird, wird der Mitnehmerhebel 5 durch den Mitnehmerbolzen 9 auf der Stellscheibe 2 angehoben, wobei der Eingriffsabschnitt 5.1 des Mitnehmerhebels 5 den Mitnehmerbolzen 10 auf der Klemmscheibe 3 nach oben drückt und damit die Klemmscheibe 3 im Uhrzeigersinn verdreht, sodass die Umfangslinien bzw. Kurvenabschnitte der beiden Scheiben 2 und 3 aufeinander abrollen, bis die in 3 wiedergegebene Auslösestellung erreicht ist, in der der Mitnehmerhebel 5 die Klemmscheibe 3 in ihrer in 3 wiedergegebenen Endstellung blockiert.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die spiralförmig um die zugeordnete Anlenkstelle 2.1 bzw. 3.1 verlaufenden Kurvenabschnitte 2.2 bzw. 3.2 so ausgelegt, dass sich bei einem Verstellbereich von etwa 90°, über den der Kurvenabschnitt verläuft, eine Radiusvergrößerung bzw. -verkleinerung von etwa 3 mm ergibt. Mit anderen Worten wird pro Grad des Kurvenabschnitts eine Steigung von etwa 0,03 bis 0,05 mm vorgesehen, wobei der Radius des Kurvenabschnitts im Bereich von etwa 50 mm liegt. Die geringe Steigung der Kurvenabschnitte führt zu einem geringen Schwenkbereich insbesondere der Klemmkurve 3, wobei in dem Klemmbereich von etwa 90° jeweils gewährleistet wird, dass die Eingriffsstelle der Klemmkurve 3.2 an der Stellkurve 2.2 auf der Verbindungslinie zwischen den beiden Anlenkstellen 2.1 und 3.1 liegt, um eine Halterung der Stellkurve 2.2 in der jeweils im Einstellbereich von 90° eingestellten Schwenkstellung des Anschraubwinkels 7 zu gewährleisten.
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Durch die in den Figuren wiedergegebene Positionierung der Mitnehmerbolzen 8 und 9 auf der Stellscheibe 2 wird der zwischen den Schwenkstellungen in 1 und 4 wiedergegebene Einstellbereich des Anschraubwinkels 7 von etwa 90° vorgegeben. Wenn dieser Schwenkbereich z. B. auf etwa 110° vergrößert werden soll, beispielsweise für eine Armlehne, so kann der Mitnehmerbolzen 9 etwas im Uhrzeigersinn um die Anlenkachse 2.1 auf der Stellscheibe 2 versetzt angeordnet werden, sodass er nicht mehr dem Mitnehmerbolzen 8 etwa diametral gegenüberliegt, sondern die Mittelpunkte der Mitnehmerbolzen 8 und 9 und der Anlenkachse 2.1 ein Dreieck mit einem stumpfen Winkel bilden.
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Weiterhin sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise möglich. So kann anstelle der scheibenförmigen Kurventräger 2 und 3 auch eine andere Form eines Kurventrägers vorgesehen werden, auf dem die sich bei dem wiedergegebenen Ausführungsbeispiel etwa über 90° auf dem Umfang der Scheiben 2 und 3 erstreckenden, spiralförmigen Kurvenabschnitt 2.2 und 3.2 ausgebildet sind. Außerhalb der Kurvenabschnitte können die Scheiben 2 und 3 in anderer Weise als wiedergegeben gestaltet sein.
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In gleicher Weise können die Mitnehmerbolzen 8, 9 und 10 als Ansätze oder dergleichen auf den Kurventrägern 2 und 3 ausgebildet sein. Anstelle der Distanzbolzen 6a und 6b an der Grundplatte können Anschläge positioniert sein, an denen der Mitnehmerhebel 5 zum Anliegen kommt.
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Anstelle der nur schematisch wiedergegebenen Zugfeder 4 in 4, die der Übersichtlichkeit halber in den 1, 3 und 5 nicht wiedergegeben ist, kann auch eine Spiralfeder zwischen Klemmscheibe 3 und Grundplatte 1 vorgesehen sein, durch die der Kurvenabschnitt 3.2 in Eingriffsrichtung mit dem Kurvenabschnitt 2.2 beaufschlagt ist.
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Für die zuvor erwähnte Verstellung des Schwenkbereichs des Anschraubwinkels 7, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 90° beträgt, kann beispielsweise der Durchmesser des Mitnehmerbolzens 9 größer ausgelegt werden, sodass bei gleicher Position des Mitnehmerbolzens 9 wie in den Figuren der Schwenkbereich des Anschraubwinkels 7 verkleinert wird, weil durch den größeren Durchmesser der Mitnehmerbolzen 9 in 4 früher an dem Mitnehmerhebel 5 zum Anliegen kommt. Dabei kann die Anordnung so ausgebildet werden, dass die Stellung des Anschraubwinkels 7 in 4 bereits die Auslösestellung ist, aus der der Anschraubwinkel 7 in die Ausgangsstellung in 1 zurückgeschwenkt wird.
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Weiterhin ist es auch möglich, die in 2 wiedergegebene Grundplatte 1' wegzulassen, sodass der Aufbau der Gelenkvorrichtung nur auf einer Grundplatte 1 angeordnet ist, wobei die Distanzbolzen 6a und 6b als Anschläge auf der Grundplatte 1 vorgesehen werden.
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Die Kurvenabschnitte 2.2 und 3.2 sind als spiralförmig mit größer bzw. kleiner werdendem Radius ausgehend von der zugeordneten Anlenkstelle bezeichnet. Es ist aber auch möglich, die Kurvenabschnitte auf einer Exzenterlinie relativ zu den zugeordneten Anlenkstellen auszubilden. Auch in diesem Fall ergibt sich ein Kurvenabschnitt mit größer bzw. kleiner werdendem Radius.
