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Die vorliegende Erfindung betrifft Interieurbauteile für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge. Es ist aber auch der Einsatz in anderen Fahrzeugen wie Luft- und Wasserfahrzeugen denkbar. Im Besonderen betrifft die Erfindung dabei die Stromversorgung einer elektrischen Einrichtung, die in einem Schwenkkörper des Interieurbauteils vorgesehen ist, welcher relativ zu einem Grundkörper verschwenkbar ist. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein Interieurbauteil mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
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Im Stand der Technik sind Interieurbauteile, zum Beispiel in Form von Armauflagen in der Mittelkonsole, der Fondkonsole und der Türinnenverkleidung bekannt. Diese Armauflagen sind in der Regel einstellbar und hierfür um eine Schwenkachse verschwenkbar. Des Weiteren können diese Armauflagen vielfach auch als Deckel für ein darunter liegendes Ablagefach dienen, wozu die Verschwenkbarkeit genutzt wird.
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Aus Komfortgründen werden derartige Armauflagen vermehrt beheizt. Hierfür bestehen aktuelle Systeme aus einer in die Armauflage bzw. den Deckel (Schwenkkörper) eingearbeiteten Heizmatte, die über ein fest angebrachtes elektrisches Kabel mit Strom versorgt wird. Das Kabel muss durch und aus dem Schwenkkörper in den darunter liegenden Grundkörper (zum Beispiel die Mittekonsole) geführt werden. Durch das Verschwenken des Schwenkkörpers wird das Kabel am Übergang von dem Schwenkkörper zum Grundkörper auf Zug, Biegung und Knicken belastet. Diese einwirkenden Kräfte können zu Beschädigungen am Kabel und damit einem Ausfall der Stromversorgung führen. Ebenso schränkt die Notwendigkeit der kabelgerechten Auslegung von Schwenkkörper und Grundkörper die Auslegung hinsichtlich weiterer Anforderungen wie Festigkeit, Steifigkeit, etc. ein. Des Weiteren ist dieses Kabel ein Störfaktor im Schwenkverhalten des Schwenkkörpers und stört das optische Gesamtbild. Insbesondere wird die teilweise Sichtbarkeit der Verkabelung vielfach beanstandet.
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Dementsprechend liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin ein Interieurbauteil der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass ein Ausfall der Stromversorgung auch über einen längeren Zeitraum verhindert werden kann sowie eine freiere Geometriegestaltung und damit verbesserte Optik möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Interieurbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, die bisher verwendete Stromversorgung mittels eines Kabels durch eine kabellose, bevorzugt kontaktlose Energieübertragung zu ersetzen. Hierbei kann es zwei grundsätzliche Varianten geben, eine in der eine Stromübertragung nur dann gewährleistet ist, wenn sich der Schwenkkörper in einer Grundstellung, bei einem Deckel, zum Beispiel der Schließstellung, befindet oder aber eine andere, bei der die Stromversorgung in beliebigen Schwenkstellungen gewährleistet ist.
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Dementsprechend schlägt die vorliegende Erfindung ein Interieurbauteil eines Fahrzeugs mit einem Grundkörper und einem Schwenkkörper vor. Bei dem Grundkörper kann es sich beispielsweise um die Mittelkonsole, eine Fondkonsole, eine Türinnenverkleidung oder andere Interieurbauteile handeln. Gegebenenfalls kann in dem Grundkörper ein Staufach integriert sein, welches durch den Schwenkkörper, der in diesem Fall als Deckel ausgestaltet ist, verschlossen wird. Indem der Schwenkkörper relativ zu dem Grundkörper aus einer Grundstellung in zumindest eine weitere Stellung verschwenkbar ist, kann ein Zugang zu dem Staufach ermöglicht werden. Die Grundstellung wäre bei diesem Beispiel bevorzugt die Schließstellung des Deckels. Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, dass der Schwenkkörper eine dem Grundkörper bzw. der Staufachöffnung abgewandte Oberseite aufweist, die als Armauflage ausgebildet ist. Durch das Verschwenken des Schwenkkörpers kann dabei die Winkelstellung der Armauflage eingestellt werden. Des Weiteren ist eine elektrische Einrichtung in dem Schwenkkörper vorgesehen und mit dem Schwenkkörper verschwenkbar. Dies bedeutet, dass sich die elektrische Einrichtung beim Verschwenken des Schwenkkörpers zusammen mit dem Schwenkkörper relativ zu dem Grundkörper bewegt. Zum Beispiel kann es sich bei der elektrischen Einrichtung um eine Heizeinrichtung handeln. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise in Form einer Heizmatte ausgestaltet sein. Es sind aber auch andere elektrische Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Zustandsanzeige für geschlossene bzw. geöffnete Mittelarmauflage, denkbar. Um die elektrische Einrichtung mit elektrischem Strom zu versorgen, ist eine Schnittstelle vorgesehen. Erfindungsgemäß weist diese Schnittstelle ein erstes relativ zu dem Grundkörper ortsfestes Element und ein zweites zu dem Schwenkkörper ortsfestes, das heißt mit dem Schwenkkörper verschwenkendes, Element auf. Mit anderen Worten erfahren das erste Element und das zweite Element beim Verschwenken des Schwenkkörpers eine Relativbewegung.
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Zur Stromübertragung sind das erste und das zweite Element gemäß einer ersten Ausgestaltung zur kontaktlosen Energieübertragung ausgestaltet. Dabei ist die Ausgestaltung derart gewählt, dass eine kontaktlose Energieübertragung zumindest in der Grundstellung, zum Beispiel bei geschlossenem Deckel, gewährleistet ist, während in einer weiteren Stellung, zum Beispiel bei geöffnetem Deckel keine Energieübertragung erfolgt. Als kontaktlose Energieübertragung kommen die induktive, kapazitive und elektromagnetische Energieübertragung in Frage.
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Bevorzugt ist jedoch die induktive Energieübertragung. Hierfür weist das erste Element eine Primärspule und das zweite Element eine Sekundärspule auf. Zur Energieübertragung wirkt das Magnetfeld der Primärspule zur Stromerzeugung auf die Sekundärspule und induziert in der Sekundärspule eine Spannung. Durch die Last (elektrische Einrichtung) kommt es zum Stromfluss. Dabei können die Primär- und Sekundärspule derart angeordnet sein, dass das Magnetfeld der Primärspule nur in der Grundstellung, das heißt zum Beispiel bei geschlossenem Deckel auf die Sekundärspule wirkt. So kann die Sekundärspule beispielsweise an einer Kante des Schwenkkörpers entfernt von einer Schwenkachse angeordnet sein. Diese Kante kommt nur in der Grundstellung in die Nähe des Grundkörpers, in dem komplementär die Primärspule angeordnet ist. Bei dem Beispiel eines Deckels wäre es denkbar die Spulen im Bereich des Deckelverschlusses bzw. der Deckelverriegelung vorzusehen. Als konkretes Beispiel könnte die Sekundärspule im Bereich eines Rasthakens vorgesehen sein, während die Primärspule im Bereich einer Rastausnehmung, in die der Rasthaken greift, vorgesehen sein kann.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Primär- und Sekundärspule jedoch im Bereich der Schwenkachse angeordnet, so dass das Magnetfeld der Primärspule unabhängig von der Stellung des Schwenkkörpers auf die Sekundärspule wirkt, um eine Spannung zu induzieren. Beispielsweise können die Primär- und Sekundärspule hierzu im Bereich der Schwenkachse bzw. der Scharniere angeordnet sein, insbesondere in Bereichen, in denen der Schwenkkörper und der Grundkörper zueinander rotieren, aber Flächen der beiden Elemente stets im gleichen Abstand zueinander und einander zugewandt verbleiben. Auch ist es denkbar beispielsweise einen Gelenkstift, um den der Schwenkkörper verschwenkbar ist als eine der Spulen und dem Bereich um eine Ausnehmung in die der Stift drehbar eingreift als die andere der beiden Spulen auszugestalten.
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Gemäß einer zweiten Gestaltung der vorliegenden Erfindung können sich das erste und das zweite Element zumindest in der Grundstellung zur Stromübertragung berühren. Auch hier bedeutet „zumindest in der Grundstellung”, dass das erste und zweite Element elektrisch leitend sind und ein elektrischer Kontakt zumindest in der Grundstellung gewährleistet ist, während bei einem in eine andere Stellung verschwenkten Schwenkkörper die Stromübertragung unterbrochen sein kann.
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Hierfür sind das erste und das zweite Element, bevorzugt als elektrisch leitende Kontakte, ausgebildet, die zumindest in der Grundstellung aneinander anliegen. Bevorzugt besteht hierfür ein loser Kontakt zwischen den beiden Elementen. Anders ausgedrückt berühren sie einander zumindest in der Grundstellung. Alternativ ist es auch denkbar, dass das erste und zweite Element in der Grundstellung ineinander greifen. Wesentlich ist aber, dass es sich dann um einen durch Verschwenken des Schwenkkörpers lösbaren Kontakt handelt.
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Des Weiteren kann es bevorzugt sein, dass das erste oder das zweite Element als Schalter ausgebildet ist und der Schalter in der Grundstellung durch in Kontakt bringen des ersten und zweiten Elements betätigbar ist, um den Stromfluss zu schalten. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass mehrere Zustände zurückgemeldet werden können, so dass bspw. die Bestimmung der aktuellen Stellung der Mittelarmlehne an ein innerhalb des Fahrzeugs oder aus separat vorgesehenes Ausgabegerät übertragen werden kann.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung und um eine Stromversorgung bei beliebigen Schwenkstellungen des Schwenkkörpers zu gewährleisten, kann es bevorzugt sein, dass das zweite Element beim Verschwenken des Schwenkkörpers in elektrischem Kontakt mit dem ersten Element und entlang dem ersten Element gleitet. Zum Beispiel kann bei einer konkreten Ausführungsform das erste Element an einem Überreißbügel des Deckels, welcher verhindert, dass der Deckel über eine Maximalstellung geöffnet werden kann, vorgesehen sein. Dieser Überrissbügel ist im Grundkörper in einer Kulisse geführt. In dieser Kulisse können entlang des Schwenkwegs gekrümmte elektrisch leitende Kontakte vorgesehen sein, auf denen jeweils entsprechende Pads oder domförmige Kontakte auf dem Überrissbügel entlang gleiten. Dabei kann der Abreißbügel teilkreisförmig gebildet sein und den Rand des Grundkörpers übergreifen, so dass der Abreißbügel den Rand des Grundkörpers nicht berührt und dennoch seine Funktion als Abreißbügel erfüllt.
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Alternativ ist es auch denkbar das erste und das zweite Element im Bereich der Schwenkachse anzuordnen und beispielsweise als Stift und Hülse zu gestalten, so dass die beiden Elemente ineinander greifen, wobei sich das eine Element relativ zu dem anderen Element unter Beibehaltung eines elektrischen Kontakts dreht, zum Beispiel der Stift in der Hülse oder umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, finden sich in der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen. Diese Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen
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1 eine schematische Querschnittsansicht eines Interieurbauteils gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2 eine perspektivische Teilansicht einer alternativen Ausführungsform eines Interieurbauteils zeigt;
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3 einen Teillängsschnitt einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt; und
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4 einen Teillängsschnitt einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
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In den unterschiedlichen Darstellungen kennzeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder vergleichbare Elemente. Die vorliegende Erfindung wird in den beispielhaften Ausführungsformen anhand eines Staufachdeckels in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs beschrieben, der auch als Armauflage dient. Dies ist jedoch nur ein Beispiel verschiedenartigster Anwendungsfälle.
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So zeigt 1 einen Grundkörper 1 in Form einer Mittelkonsole, in der ein Staufach 2 angeordnet ist. Das Staufach ist durch einen Deckel, den Schwenkkörper 3 verschlossen. In der geschlossenen Stellung, der Grundstellung, wie sie in 1 dargestellt ist, weist der Schwenkkörper 3 eine dem Staufach 2 zugewandte Unterseite 4 sowie eine dem Staufach abgewandte Oberseite 5 auf. Die Oberseite 5 dient hier als Armauflage.
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Der Schwenkkörper ist um eine Schwenkachse 6 relativ zu dem Grundkörper 1 in Richtung des Doppelpfeils S verschwenkbar, um den Schwenkkörper 3 in die geschlossene Grundstellung, wie in 1 dargestellt, zu bringen oder um den Schwenkkörper 3 bzw. Deckel zu öffnen und einen Zugang zum Staufach 2 zu ermöglichen.
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Um die Oberfläche 5, die als Armauflage dient, beheizen zu können, ist eine Heizmatte als elektrische Einrichtung 7 in den Schwenkkörper 3 integriert. Beim Öffnen des Schwenkkörpers 3 bzw. dessen Verschwenken um die Schwenkachse 6 verschwenkt die elektrische Einrichtung 7 mit um die Schwenkachse 6.
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Die elektrische Einrichtung 7 wird über eine Schnittstelle 9 mit elektrischem Strom versorgt. Hierfür weist die Schnittstelle 9 ein erstes relativ zum Grundkörper 1 ortsfestes Element 10 und ein relativ zum Schwenkkörper 3 ortsfestes bzw. mit dem Schwenkkörper 3 mit verschwenkendes zweites Element 11 auf. Das zweite Element 11 ist über eine elektrische Leitung 8 mit der elektrischen Einrichtung 7 verbunden. Gleiches gilt für das erste Element 10, das über eine weitere elektrische Leitung 12 mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das erste Element 10 die Primärspule und das zweite Element 11 die Sekundärspule eines induktiven Systems, so dass die Schnittstelle 9 zur induktiven Energieübertragung ausgestaltet ist. Um die elektrische Einrichtung 7 mit Strom zu versorgen, wirkt das Magnetfeld der Primärspule 10 in der in 1 dargestellten Grundstellung auf die Sekundärspule 11. Durch die Last, hier die elektrische Einrichtung 7, wird durch die in der Sekundärspule 11 induzierte Spannung ein Stromfluss erzeugt und die Oberfläche 5 kann in dieser beispielhaften Ausführungsform durch die Heizeinrichtung erwärmt werden. Wird der Schwenkkörper 3 um die Schwenkachse 6 aufgeschwenkt, so entfernen sich die Primär- und Sekundärspule 10, 11 voneinander, so dass das Magnetfeld der Primärspule 10 nicht mehr auf das der Sekundärspule 11 wirken kann. Die Energieübertragung wird unterbrochen und die Heizeinrichtung somit ausgeschaltet.
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Alternativ ist es jedoch auch denkbar die Schnittstelle 9 im Bereich der Schwenkachse 6 vorzusehen, wie es in der Ausführungsform in 2 angedeutet ist. Dort ist die Sekundärspule 11 in der dem Schwenkkörper 3 zugeordneten Scharnierhälfte angeordnet, während die Primärspule 10 in der dem Grundkörper 1 zugeordneten Scharnierhälfte positioniert ist. Die Spulen (erstes 10 und zweites 11 Element) bzw. einander zugewandte Flächen der Spulen bleiben beim Verschwenken des Schwenkkörpers 3 um die Achse 6 entlang des Doppelpfeils S stets zueinander ausgerichtet, ohne dass sich ihr Abstand zueinander verändert. Dadurch ist eine kontinuierliche Energieübertragung in diesem Fall gewährleistet. Ansonsten unterscheidet sich die Ausgestaltung in 2 nicht von der in 1.
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Neben einer kontaktlosen Energieübertragung, wie sie in Bezug auf die 1 und 2 anhand des Beispiels einer induktiven Energieübertragung beschrieben wurde, ist es auch möglich die Schnittstelle 9 mit elektrisch leitenden Kontakten zu gestalten. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher erläutert.
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In 3 ist diese Möglichkeit durch Vorsehen an einem Abreißbügel 13 des als Deckel ausgebildeten Schwenkkörpers 3 beschrieben. Der Abreißbügel 13 wird in einer Kulisse 14 in dem Grundkörper 1 geführt und schlägt in der in 3 dargestellten maximalen Offenstellung an einem Anschlag 15 an, um ein Abreißen des Deckels zu verhindern. Beim Schließen des Deckels verschwenkt der Abreißbügel 13 mit dem Schwenkkörper 3 um die Schwenkachse 6.
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Die Schnittstelle 9 weist erneut zwei Elemente auf, von denen eines an dem Abreißbügel 13 und das andere am Grundkörper 1 vorgesehen ist. Diesbezüglich weist die im geschlossenen Zustand des Schwenkkörpers 3 dem Grundkörper 1 zugewandte Stirnseite 16 des Abreißbügels 13 drei elektrisch leitende Kontaktpads 17 als erstes Element auf. Diese Kontaktpads 17 sind jeweils über elektrische Kabel 8 mit der elektrischen Einrichtung 7, hier der Heizmatte, verbunden. Ein Kontaktpad stellt den Minuspol, eines den Pluspol und eines die Verbindung zu einem Temperaturfühler dar. Des Weiteren sind entsprechend am Grundkörper 1 Gegenkontaktpads 18 (Pluspol, Minuspol und Temperaturfühler) vorgesehen, die erneut über elektrische Kabel 12 mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Wird der Schwenkkörper 3 um die Schwenkachse 6 in die geschlossene Stellung (Grundstellung) überführt, wie es in 3 gestrichelt dargestellt ist, so gelangen die Kontaktpads 17 in berührenden Kontakt mit dem Kontaktpad 18 und stellen eine elektrische Verbindung her, so dass eine Stromversorgung der elektrischen Einrichtung 7 über den Plus- und Minuspol gewährleistet ist sowie der Temperaturfühler elektrisch angebunden wird. Wird der Schwenkkörper 3 erneut um die Schwenkachse 6 verschwenkt, um diesen in die offene Stellung zu überführen, kommen die Kontaktpads 17 und 18 erneut außer Kontakt und die Stromversorgung wird unterbrochen, ähnlich wie es in Bezug auf 1 erläutert wurde.
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In Bezug auf diese Ausführungsform ist es auch möglich einen oder mehrere der Kontaktpads 17 und 18 als elektrisch leitenden Schalter auszugestalten. Bevorzugt gilt dies für den Pluspol der Kontaktpads 18. In diesem Fall könnte die Zuleitung 12 zu dem entsprechenden Kontaktpad unter Dauerstrom stehen und eine Übertragung wird erst bei Schalten des Schalters durch den Kontakt mit dem jeweiligen Kontaktpad 17 ermöglicht.
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Dieses Prinzip in 3 wie auch das Prinzip in 1 funktioniert auch im Bereich der Lagerböcke, im Bereich des Verschlusses und an allen anderen Stellen, die beim Öffnen des Deckels die Eigenheit besitzen, dass sich die gegenüberliegenden Geometrien von Schwenkkörper und Grundkörper beim Öffnen voneinander entfernen.
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Um ähnlich wie in 2 eine dauerhafte Stromversorgung zu gewährleisten, kann die Ausgestaltung in 3 auch, wie in Bezug auf 4 gezeigt, abgewandelt werden. Diesbezüglich können die Kontaktpads 17 auf einer der Kulisse 14 zugewandten Seite des Abreißbügels 13 vorgesehen sein. In der Kulisse 14 können wiederum entsprechende Gegenkontakte 19 vorgesehen sein, die entsprechend der Schwenkbewegung der Kontaktpads 17 um die Achse 6 gekrümmt verlaufen und Kontaktbahnen bilden. Die Kontaktpads 17 stehen in berührendem und gleitendem Kontakt mit den Kontakten 19 und gleiten bei der Verschwenkbewegung entlang der Doppelpfeile S auf den Kontaktbahnen 19, so dass ein Dauerkontakt bei der Schwenkbewegung realisiert werden kann.
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Eine dauerhafte Kontaktierung wäre auch im Bereich der Schwenkachse möglich, wie es unter Bezugnahme auf 2 für die kontaktlose Energieübertragung beschrieben wurde. So wäre es denkbar einen Kontakt als Stift und den anderen Kontakt als Hülse zu gestalten, die ineinander greifen und beim Verschwenken des Schwenkkörpers 3 relativ zueinander rotieren, aber in elektrisch gleitendem Kontakt (Schleifkontakt) bleiben.
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Dieses Prinzip aus 4 und auch jenes aus 2 funktioniert auch an allen anderen Stellen, die beim Öffnen des Schwenkkörpers aus der Grundstellung heraus die Eigenheit besitzen, dass sich die gegenüberliegenden Geometrien von Schwenkkörper und Grundkörper nicht voneinander entfernen, sondern in gleichem Abstand zueinander verbleiben.
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Es versteht sich, dass die obigen Darstellungen nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutern und verschiedenartige Abwandlungen möglich sind.
