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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln langgestreckter Elemente.
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Bei den langgestreckten Elementen kann es sich um Elektrokabel, Seile oder andere Kabel oder Leitungen handeln. Vorzugsweise kann die Wickelvorrichtung zum Aufwickeln der Netzkabel elektrischer Geräte, wie zum Beispiel Mobiltelefone, Notebooks, Tablet-PCs, Bildschirme, Drucker, Telefone, Telefaxgeräte, Laborequipment, Küchengeräte, Sägen, Bohrmaschinen oder Heckenscheren benutzt werden.
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Gerade bei derartigen Geräten besteht ein Problem darin, die Netzkabel geordnet und schnell aufzuwickeln und zu verstauen, ohne das Kabel von dem betreffenden Gerät entfernen zu müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereit zu stellen, die nachträglich an langgestreckte Elemente montiert werden kann und ein einfaches und schnelles Aufwickeln der Elemente ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist definiert durch die Merkmale von Anspruch 1.
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Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem eine Trommel drehbar gelagert ist. Die Trommel kann zylindrisch ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass die Trommel mindestens eine um deren Rotationsachse umlaufende Mantelfläche zum Aufwickeln des langgestreckten Elements aufweist. Die Trommel ist über Lager drehbar in dem Gehäuse gelagert. Bei dem Gehäuse kann es sich vorzugsweise um ein vollständig verschließbares, die Trommel in sich aufnehmendes Gehäuse handeln.
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Die Seitenwand des Gehäuses ist mit zwei Aussparungen, zum Beispiel in Form von Schlitzen versehen, die zur Aufnahme oder Durchführung des langgestreckten Elements dienen. Diese Gehäuseaussparungen werden von einer Gehäuseöffnung derart gebildet, dass das langgestreckte Element durch die Gehäuseöffnung in das Gehäuse und in die Gehäuseaussparungen eingelegt werden kann, so dass durch Drehen der Trommel das langgestreckte Element durch die beiden Gehäuseaussparungen hindurch in das Gehäuse hineingezogen wird. Jede der Gehäuseaussparungen sollte dabei derart an den Rand der Seitenwand angrenzen, dass das langgestreckte Element über den Rand in die Aussparungen eingelegt werden kann. Durch die Gehäuseöffnung und die Aussparungen kann das langgestreckte Element seitlich in das Gehäuse eingelegt werden, ohne das langgestreckte Element in Längsrichtung durch die Aussparungen hindurch schieben zu müssen. Dies ist insbesondere bei Kabeln mit Verdickungen in deren Randbereichen, wie zum Beispiel Steckern, vorteilhaft.
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Daraus ergibt sich erfindungsgemäß der entscheidende Vorteil, dass ein langgestrecktes Element nachträglich auf einfach Weise in eine Aufwickelvorrichtung eingelegt und von dieser aufgewickelt werden kann, um das langgestreckte Element (zum Beispiel Kabel) platzsparend und geordnet zu lagern oder zu transportieren. Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, dass ein mit dem langgestreckten Element verbundenes Bauteil, dessen äußere Abmessungen größer als der Durchmesser des langgestreckten Elements sind, wie zum Beispiel ein Netzstecker, Netzteil und so weiter, zum Aufwickeln des langgestreckten Elements in dem Gehäuse der Aufwickelvorrichtung nicht entfernt werden muss. Dies ist deswegen nicht erforderlich, weil das langgestreckte Element seitlich durch die Gehäuseöffnung in die Gehäuseaussparungen eingelegt werden kann und nicht in Längsrichtung durch die Gehäuseaussparungen quer durch das Gehäuse hindurch gefädelt werden muss.
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Nach Einschieben des langgestreckten Elements durch die Aussparungen in das Gehäuse kann das langgestreckte Element an der Trommel befestigt werden, typischerweise mit einer Befestigungsvorrichtung, wie zum Beispiel Klemmelementen, Aufnahmen oder einem Schlitz in der Trommel und/oder deren Mantelfläche. Das langgestreckte Element kann dadurch an der Trommel festgelegt und durch Drehen der Trommel in das Gehäuse hinein gezogen werden. Die Befestigung des langgestreckten Elements kann an der Mantelfläche der Trommel oder in einem durch die Trommel hindurch verlaufenden Schlitz erfolgen. Entscheidend ist, dass das langgestreckte Element beim Drehen der Trommel auf die Mantelfläche der Trommel aufgewickelt und dadurch durch die Aussparungen in der Gehäuseseitenwand in das Gehäuse hinein gezogen wird.
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Das Gehäuse kann eine Bodenwand aufweisen, an der die Trommel gelagert ist. Die Rotationsachse der Trommel verläuft dabei senkrecht zu der Bodenwand. Alternativ oder ergänzend kann die Trommel in einem das Gehäuse verschließenden Deckel gelagert sein. Die Mantelfläche der Trommel wird von mindestens einer umlaufenden Seitenwand umgeben. Die Seitenwand kann zylindrisch umlaufend ausgebildet sein oder aus mehreren ebenen Wänden gebildet sein. Auf der dem Boden gegenüberliegenden Seite des Gehäuses kann dieses mit einem abnehmbaren, zum Beispiel schwenkbar an dem Gehäuse angeordneten Deckel verschlossen werden. Der Deckel kann ein zusätzliches Lager der Trommel oder ein gelagertes Element aufweisen, das beim Verschließen des Deckels in die Trommel greift und eine Stabilisierung der Trommel während deren Drehbewegung bewirkt.
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Die Trommel ist vorzugsweise mit einem Schlitz versehen, der das langgestreckte Element aufnimmt. Der Trommelschlitz kann entlang einer quer zu der Rotationsachse der Trommel angeordneten und die Rotationsachse kreuzenden Längsachse verlaufen. Der Schlitz kann vollständig durch die Trommel hindurch von einem Mantelflächenabschnitt zum gegenüberliegenden Mantelflächenabschnitt verlaufen, so dass entsprechende Schlitze in den Mantelflächen als Aussparungen (”Trommelaussparungen”) für das langgestreckte Element gebildet sind. Dadurch kann das langgestreckte Element in einer Richtung seitlich in den Schlitz eingelegt werden, die parallel zu der Rotationsachse der Trommel verläuft, ohne das Element (Kabel) in Längsrichtung des Schlitzes durch diesen hindurch schieben zu müssen. Die Trommelaussparungen können U-förmig ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass der Schlitz eine langgestreckte Öffnung entlang der Oberseite der Trommel bildet, um das Kabel in die Trommel einlegen zu können.
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Einander gegenüberliegende Seitenwandabschnitte des Gehäuses können die Aussparungen, zum Beispiel als Seitenwandschlitze, aufweisen, so dass diese in ihrer Ausrichtung den Aussparungen in der Mantelfläche entsprechen. In einer Drehstellung der Trommel sind die beiden Gehäuseaussparungen des Gehäuses fluchtend zu dem Trommelschlitz angeordnet. Die Gehäuseaussparungen liegen dann auf einer durch den Trommelschlitz in Längsrichtung hindurch verlaufenden Längsachse. Ein in den Trommelschlitz eingelegtes langgestrecktes Element (zum Beispiel ein Kabel) wird zugleich in die Gehäuseaussparungen eingeführt, wenn die Trommel die geeignete Drehstellung gegenüber dem Gehäuse aufweist. Dadurch ist es möglich, ein langgestrecktes Element seitlich, das heißt quer zur Längsrichtung des langgestreckten Elements, in den Trommelschlitz und in die Gehäuseaussparungen einzuführen. Ein Einschieben des langgestreckten Elements in Längsrichtung ist also nicht erforderlich.
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Dies ist insbesondere bei langgestreckten Elementen von Vorteil, die an ihren Enden Verdickungen, zum Beispiel in Form von Netzsteckern, Netzteilen oder elektronischen Geräten aufweisen. Das langgestreckte Element muss also nicht mühsam über dessen gesamte Länge nach und nach in die Aussparungen eingeschoben werden, sondern kann seitlich in die Trommel eingelegt werden.
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Durch Drehen der Trommel gegenüber dem Gehäuse und gegenüber den Gehäuseaussparungen wird das Kabel auf der Mantelfläche der Trommel aufgewickelt, während einander gegenüberliegende Abschnitte des langgestreckten Elements durch die Gehäuseaussparungen in das Innere des Gehäuses hineingezogen werden.
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Dabei können die Gehäuseaussparungen des Gehäuses unterschiedliche Längen und/oder die Trommelaussparungen in der Mantelfläche der Trommel unterschiedliche Tiefen aufweisen, damit das Aufwickeln der einander gegenüberliegenden Abschnitte des langgestreckten Elements auf unterschiedlichen Abschnitten der Mantelfläche erfolgt.
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Bei der Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Kabels an der Trommel kann es sich um eine Verengung des Trommelschlitzes und/oder der Trommelaussparungen auf einen Querschnitt, der geringfügig geringer als derjenige des langgestreckten Elements/Kabels ist, handeln, Das Kabel kann dann in den Schlitz eingelegt werden und wird an der Verengung eingeklemmt. Alternativen können in einem Federelement, einem Keil, einer Rändelschraube, die ein verschiebbares Klemmelement bewegt oder in anderen Klemmvorrichtungen bestehen. Wenn das langgestreckte Element nicht in einem durch die Trommel hindurch verlaufenden Schlitz, sondern an der Mantelfläche der Trommel befestigt wird, kann die Befestigung mit Hilfe einer Klammer oder ähnlichem an der Mantelfläche erfolgen.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Gehäuseaussparungen hin und her verschiebbare Reiter aufweisen, durch die das langgestreckte Element beim Aufwickeln geführt ist. Hierzu ist jeder Reiter mit einer Öffnung für das langgestreckte Element versehen. Die Öffnung kann zum Beispiel mit Hilfe eines klappbaren Steges geöffnet und verschlossen werden. Jeder Reiter kann in einem in die Gehäuseaussparungen eingeschobenen Rahmen geführt sein. Auch jeder Rahmen kann zum Einführen des langgestreckten Elements zum Beispiel mit Hilfe eines schwenkbaren Steges geöffnet und verschlossen werden, Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Hin- und Herbewegung der beiden Reiter beim Drehen der Trommel automatisch und gegenläufig zueinander erfolgt. Beispielsweise kann die Trommel mit Schneckenbahnen versehen sein, die mit entsprechenden Schraubenbahnen oder Zähnen an den Reitern zusammengreifen. Die Trommel kann dabei zwei entgegengesetzte Schneckenbahnen aufweisen, von denen die erste Schneckenbahn ein Verschieben des Reiters in einer ersten Richtung (Hinbewegung) und die zweite Schneckenbahn ein Verschieben des Reiters in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung (Herbewegung) bewirkt. Beim Drehen der Trommel greifen dann die beiden Schneckenbahnen nacheinander mit der Schraubenbahn oder den Zähnen des Reiters zusammen. Durch Drehen der Trommel wird der Reiter dann automatisch hin und her bewegt.
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Die Schneckenbahnen sollten derart gegenläufig ausgebildet sein, dass sich die beiden Reiter gegenläufig zueinander bewegen. Beim Aufwickeln des langgestreckten Elements bewegen die beiden Reiter die entgegengesetzten Kabelabschnitte gegenläufig über die Mantelfläche hin und her, so dass ein gleichmäßiges Verteilen des langgestreckten Elements über die Mantelfläche bewirkt wird.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein elastisches Element, zum Beispiel in Form einer Feder oder eines Gummibandes, auf, welches beim Drehen der Trommel ein zu- oder abnehmendes Drehmoment auf die Trommel ausübt.
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Ein Arretierungsmechanismus kann zum Arretieren der Trommel gegenüber dem Gehäuse vorgesehen sein. Der Arretierungsmechanismus kann beispielsweise entlang einer umlaufenden Kreisbahn angeordnete Löcher aufweisen, in die ein Stift zur Arretierung der Trommel eingeführt wird. Alternativ kann eine Trommelbremse, eine Backenbremse, ein Keil oder ähnliches zur Arretierung vorgesehen sein. Nachdem das Kabel in die Trommel eingeführt wurde, kann die Arretierung gelöst werden, so dass ein auf die Trommel wirkendes Drehmoment die Trommel in Bewegung versetzt, wodurch das langgestreckte Element automatisch aufgewickelt wird.
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Vorteilhafterweise ist der Schlitz mittig in der Trommel mit einer eine Aufnahme oder Aussparung bildenden Verbreiterung versehen. Die Aufnahme (Aussparung) kann zur Aufnahme einer fest in das langgestreckte Element integrierten Komponente, beispielsweise eines Netzteils (Transformator), dienen.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Gehäuse außenseitig auf einander gegenüberliegen Seiten mit zueinander komplementären Befestigungselementen versehen ist, um mehrere Gehäuse neben- und/oder übereinander zu stapeln und aneinander zu befestigen. Dies kann auch mit Hilfe von Käfigen erfolgen, die mehrere Gehäuse aufnehmen und halten.
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Die Trommel und/oder das Gehäuse können mit Halterungen für mobiles Zubehör, wie zum Beispiel Stecker, Speichersticks, USB-Sticks oder Steckeradapter versehen sein. Die Halterungen können als Aufnahmen ausgebildet sein und insbesondere eine Klemmfunktion für die zu haltenden Zubehörteile aufweisen. An dem Gehäuse, zum Beispiel in der Gehäuseseitenwand oder in dem Deckel des Gehäuses, können diese Aufnahmen zum Beispiel in Form von Vertiefungen für mobile Accessoires vorgesehen sein. Die Vertiefungen sind vorzugsweise an deren Rändern mit Klemmelementen und/oder einer Verengung der bauteilspezifischen Kontur der Aufnahme versehen, so dass die eingelegten Bauteile (Accessoires) klemmend gehalten werden und dennoch entnehmbar sind.
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Im Folgenden werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
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2 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,
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3 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,
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4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3,
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5 das Ausführungsbeispiel nach 1 in einem ersten Zustand,
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6 das Ausführungsbeispiel nach 1 in einem zweiten Zustand,
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7 den Schnitt gemäß VII-VII in 6,
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8 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
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9 eine schematische Detailansicht zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 8,
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10 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
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11 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
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12 eine seitliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,
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13 eine seitliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels und
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14 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.
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Sämtlichen Ausführungsbeispielen ist das Prinzip eines Gehäuses 12 gemein, das einen Boden 14, eine im Randbereich des Bodens 14 umlaufende Seitenwand 16 und einen abnehmbaren, die dem Boden 14 gegenüberliegende Seite des Gehäuses 12 verschließenden Deckel 18 aufweist. An dem Boden 14 ist im Inneren des Gehäuses 12 die Trommel 20 drehbar befestigt. Dabei ist die Trommel 20 um eine Rotationsachse 22 drehbar gelagert. Die Trommel 20 weist eine zylindrische Mantelfläche 24 zum Aufwickeln des langgestreckten Elements auf. In den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem langgestreckten Element um ein Elektrokabel 25.
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Durch die Mitte der Trommel 20 verläuft entlang einer quer zu der Rotationsachse 22 angeordneten Längsachse 26 ein Schlitz 28, der eine Aufnahme für das langgestreckte Element 25 bildet. Der Trommelschlitz 28 ist somit eine langgestreckte längliche Vertiefung in der Deckseite 30 der Trommel zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten der Mantelfläche 24, wo der Schlitz 28 Aussparungen 29 (”Trommelaussparungen”) in der Mantelfläche 24 bildet.
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Einander gegenüberliegende Abschnitte 32, 34 der Seitenwand 16 des Gehäuses 12 sind jeweils mit einer Aussparung 36, 38 (”Gehäuseaussparung”) in Form eines Schlitzes zur Aufnahme des langgestreckten Elements 25 versehen. Die beiden Gehäuseaussparungen 36, 38 sind in der in den 1–5 dargestellten Drehstellung der Trommel 20 fluchtend mit dem Trommelschlitz 28 angeordnet, so dass die beiden Aussparungen 36, 38 auf der Längsachse 26 des Trommelschlitzes 28 liegen.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse eckig ausgebildet, bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 12 zylindrisch mit runder Bodenplatte 14 ausgebildet.
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Bei dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trommel 20 über ein elastisches Element 40 in Form einer Spiralfeder mit der Seitenwand 16 verbunden. Die Spiralfeder übt ein Drehmoment auf die Trommel 20 aus, wodurch die Trommel 20 gegenüber dem Gehäuse 12 in Rotation versetzt wird, um ein Kabel 25 aufzuwickeln.
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Die Aussparungen 36, 38 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 jeweils in unterschiedlichem Abstand zu der Bodenplatte 14, das heißt versetzt zueinander, angeordnet. Dadurch wird das langgestreckte Element beim Aufwickeln auf die Trommel 20 gleichmäßig über die Mantelfläche 24 verteilt.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem in den Schlitz 28 eingelegten und durch die Aussparungen 36, 38 hindurchgeführten Kabel 25. Beim Drehen der Trommel 20 gemäß der Richtung des Pfeils in 6 werden einander gegenüberliegende Abschnitte 42, 44 des Kabels 25 durch die jeweilige Gehäuseaussparung 36, 38 in das Innere des Gehäuses 12 hineingezogen und auf der Mantelfläche 24 der Trommel 20 aufgewickelt.
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7 zeigt den sich durch die unterschiedlichen Abstände der Aussparungen 36, 38 gegenüber dem Boden 14 einstellenden Verlauf des Kabels 25. Optional können zusätzlich noch zwei Kabelschuhe bildende hin und her verschiebbare Reiter 46, 48 integriert werden, um die optimale Ausnutzung der Kabeltrommelhöhe zu unterstützen. Diese Kabelschuhe werden während der Wickelbewegung in den Schlitzen der Aussparungen 36, 38 auf und ab bewegt und sorgen für die optimale Ausnutzung der Kabeltrommel 20 und dadurch für eine geringe Dicke der Kabelwicklung. Der Antrieb der Kabelschuhe erfolgt mechanisch, beispielsweise durch eine Schrauben/Schnecken-Kombination.
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Dies ist in den 8 und 9 skizziert. Dabei wird die mit gegenläufigen Gewindegängen (siehe Abwicklung – aus Übersichtgründen ist nur ein Gewindegang je Richtung abgebildet) versehene Schnecke 50 mit der Trommel 20 gedreht. Die Schnecke 50 befindet sich oberhalb des Trommelschlitzes 28 und der Kabelwicklung, so dass ihre Drehung sowohl den Kabeleinlass als auch die Kabelwicklung nicht beeinträchtigt.
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Die Kabelschuhe bestehen jeweils aus einem feststehenden Kabelschuhrahmen 52 und einem darin befindlichen Reiter 46, 48. Beide Bauteile sind so konzipiert, dass sie geöffnet werden können. In den im Reiter 56, 58 befindlichen Durchlass 60 wird das Kabel eingelegt und danach werden Reiter 46, 48 und Rahmen 52 mit Deckeln 62, 64 verschlossen.
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Jeder Reiter 46, 48 wird bei der Drehung der Schnecke 50 vertikal bewegt. Erreicht er einen Höchst- oder Tiefststand, greift das gegenläufig eingebrachte Gewinde der Schnecke 50 und bewegt den Reiter 46, 48 erneut vertikal in die andere Richtung, so dass eine kontinuierliche Auf- und Abbewegung der Reiter 46, 48 erfolgt.
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Um ein problemloses Einlegen des Kabels 25 auch bei der mit einem Drehmoment beaufschlagten automatischen Variante zu ermöglichen, ist der automatische Kabelwickler gemäß 10 mit einem Arretierungsmechanismus versehen. Dies erfolgt über eine umlaufende Lochplatte 66, in deren umlaufend angeordnete Löcher 68 ein Stift 70 zur Arretierung eingefügt wird, oder alternativ über eine Trommelbremse, über eine Backenbremse, über einen Keil etc. Ist das Kabel 25 eingefügt und der Deckel 18 montiert, kann die Arretierung durch den Stift 70 gelöst werden und das Kabel 25 wird automatisch aufgewickelt.
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Soll zusätzlich beispielsweise ein Stromnetzteil 72 integriert werden, weist der Schlitz 28 eine Verbreiterung 74 gemäß 11 auf, die den Dimensionen des elektronischen Bauteils nebst Anschlusssteckern Rechnung trägt und als Aufnahme dient. Das elektronische Bauteil 72 wird dann mit der Wickeltrommel 20 bewegt. Die Funktion des Kabelwicklers ist identisch, lediglich die Dimensionen sind größer als bei einem Kabelwickler ohne die Option der Aufnahme eines zusätzlichen elektronischen Bauteiles.
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Bei stationären Anwendungen, die der dauerhaften Ordnung der Kabel dienen, können die Kabelwickler gemäß 12 und 13 aufeinander gesteckt werden. Dies kann durch eine Stapelfunktion, die immanent im Gehäuse des Kabelwicklers vorgesehen ist, vorgenommen werden (Bohrung 76/Federstift 78 oder alternativ durch Klettbänder, die an den Ober- und Unterseiten der Kabelwickler angebracht sind, oder durch Magnete etc.) oder durch separate Käfige 80, in die die Kabelwickler eingelegt werden und so beliebig übereinander gestapelt werden (8).
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Das identische Prinzip kann auch angewendet werden, um die Kabelwickler nicht in vertikaler, sondern horizontaler Position zu stapeln. Dies könnte aus Transportgründen vorteilhaft sein, bspw. wenn mehrere Kabelwickler in einem Aktenkoffer untergebracht werden sollen. In dem Fall sind die Bohrungen 76 und die Stifte 78 an den Seiten der Kabelwickler angebracht. Es ist auch denkbar, Bohrungen sowohl für eine vertikale als auch horizontale Stapelfunktion generell einzubringen, um dem Nutzer beide Stapeloptionen zu eröffnen.
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14 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels nach 2. Der Unterscheid zu dem Ausführungsbeispiel nach 2 besteht darin, dass der Schlitz 28 nicht gerade und die Rotationsachse 22 kreuzend durch die Trommel 20 hindurch geführt ist, sondern vielmehr in einem Bogen. Dadurch sind die Trommelaussparungen 29 nicht auf einander gegenüberliegenden Seiten der Mantelfläche 24 angeordnet. Die Gehäuseaussparungen 36, 38 in der Seitenwand 16 des Gehäuses 12 sind in dem in 14 dargestellten Rotationszustand der Trommel 20 fluchtend zu den Trommelaussparungen 29 angeordnet, so dass ein in den Schlitz 28 eingelegtes langgestrecktes Element in die Trommelaussparungen 29 und in die Gehäuseaussparungen 36, 38 eingeschoben wird.
