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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Lichtmoduls in einer Beleuchtungseinrichtung, mit einem Verstellmittel, in das eine Drehbewegung einleitbar ist, und mit einem Übertragungselement, mittels dem die Drehbewegung übertragbar ist, und wobei das Verstellmittel und das Übertragungselement mittels einer Kupplung zum Drehmoment-Überlastschutz drehmomentübertragend in Verbindung stehen.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 20 2010 011 852 U1 ist eine Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Lichtmoduls in einer Beleuchtungseinrichtung bekannt, und es ist ein Verstellmittel vorgesehen, das über eine Kupplung mit einem Übertragungselement verbunden ist. Die Kupplung bietet einen Drehmoment-Überlastschutz, sodass bei Erreichen eines Endanschlags oder aufgrund einer sonstigen Blockade bei weiterer Steigerung des Drehmomentes im Verstellmittel das Drehmoment nicht über die Kupplung an das Übertragungselement übertragen wird. Ab einem Grenz-Drehmoment schnappt die Kupplung gewissermaßen durch, und die Drehbewegung des Verstellmittels wird nicht weiter auf das Übertragungselement übertragen. Damit wird ein Drehmoment-Überlastschutz erreicht, wobei unterhalb des Grenz-Drehmomentes eine einfache drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Verstellmittel und dem Übertragungselement mittels der Kupplung geschaffen wird.
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Bei einer normalen Scheinwerfereinstellung darf kein Ansprechen der Überlastkupplung erfolgen. Ein Ansprechen der Überlastkupplung sollte dabei auch bei normalen Scheinwerfereinstellungen nicht bei erhöhter Umgebungstemperatur erfolgen, beispielsweise bei einer Wartung in einer Werkstatt bei heißem Motor, und auch nach einer längeren Einwirkzeit von Temperaturwechseln sollte die Kupplung ein vorgegebenes maximales Drehmoment übertragen können. Insbesondere für unterschiedliche Scheinwerfer mit unterschiedlichen Drehmoment-Anforderungen bietet eine Kupplung, an der in der Regel nur Bauteile aus Kunststoff beteiligt sind, keine Möglichkeit der Nachjustage, insbesondere können herstellerseitig nicht einheitliche Kupplungen für verschiedene Verstelleinrichtungen Verwendung finden.
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Insbesondere durch den Einsatz von Kunststoff für verformbare Teile, wie diese durch die Schnapparme gebildet sind, die das geriffelte Rastmittel umgreifen, ist ein vorgebbares Drehmoment zur maximalen Übertragung auch konstruktionsseitig nur schwer einstellbar. Folglich ergibt sich auch eine schlechte Temperaturwechselbeständigkeit über der Zeit, insbesondere ergibt sich häufig ein Abfall des maximal übertragbaren Drehmomentes über der Zeit, sodass insbesondere bei älteren Beleuchtungseinrichtungen die Verstelleinrichtung nicht mehr wie gefordert bedient werden kann.
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Auf der anderen Seite kann die Nachgiebigkeit des Werkstoffes des Verstellmittels nicht viel niedriger gewählt werden, beispielsweise um die Kupplung mit mehreren Federarmen weicher auszulegen, da in dem Verstellmittel eine Werkzeugaufnahme eingebracht ist, in die ein Werkzeug einsetzbar ist, beispielsweise ein Innensechskantschlüssel. Wird der Kunststoff für das Verstellmittel zu weich gewählt, kann die Werkzeugaufnahme bei Benutzung eines Werkzeuges Schaden nehmen. Damit ist die Materialauswahl zur Bildung des Verstellmittels deutlich eingeschränkt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Verstelleinrichtung mit einer verbesserten Kupplung. Insbesondere soll eine Kupplung geschaffen werden, mit der über einen weiten Temperaturbereich das übertragbare Drehmoment konstant eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Verstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Verstellmittel wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und einen ersten Teil aufweist, in den die Drehbewegung einleitbar ist und einen zweiten Teil aufweist, der als Teil der Kupplung ausgebildet ist. Die Zweiteiligkeit beschreibt im Sinne der Erfindung insbesondere zwei voneinander trennbare Teile, die jedoch miteinander mechanisch oder stofflich fügbar sind, wobei der erste Teil und der zweite Teil keine ineinander übergehende einheitliche Struktur aufweisen.
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Kerngedanke der Erfindung ist die Möglichkeit der erweiterten Werkstoffauswahl für das Verstellmittel, sodass ein erster Werkstoff für den ersten Teil und ein sich vom ersten Werkstoff unterscheidender zweiter Werkstoff für den zweiten Teil des Verstellmittels zum Einsatz kommen kann. Der Vorteil liegt darin, dass der zweite zur Kupplung gehörende Teil andere Werkstoffanforderungen erfüllen kann als der erste Teil des Verstellmittels, in dem beispielsweise eine Werkzeugaufnahme eingebracht ist.
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Damit ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Kupplung ein metallisches Federelement aufweisen kann, das mittels des zweiten Teils des Verstellmittels gebildet ist und das wenigstens einen Federarm umfasst, der einen mit Rastnocken ausgebildeten Rastabschnitt des Übertragungselementes wenigstens abschnittsweise außenseitig umschließt. Damit wird eine Substitution von Federarmen aus Kunststoff ermöglicht, die einteilig und materialeinheitlich mit dem ersten Teil des Verstellmittels ausgebildet sind, mit nunmehr einem Federelement, das aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet werden kann. Hierzu ist im Sinne der Erfindung vorgesehen, das metallische Federelement fest mit dem ersten Teil des Verstellmittels zu verbinden, beispielsweise durch eine Rastverbindung, und bei einer Drehbewegung des ersten Teils des Verstellmittels erfolgt auch eine Drehbewegung des metallischen Federelementes um eine Verstellachse herum. Der wenigstens eine Federarm oder vorzugsweise mehrere Federarme, die auf dem Umfang des Federelementes gleich verteilt ausgebildet sind, können dabei auf an sich bekannte Weise mit den Rastnocken des Rastabschnittes zusammenwirken, wobei der Rastabschnitt mit den Rastnocken am Übertragungselement angeordnet und insbesondere an diesem einstückig und materialeinheitlich mit dem weiteren Übertragungselement ausgebildet ist.
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Die mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kupplung versehene Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Lichtmoduls in einer Beleuchtungseinrichtung führt zu dem Vorteil, dass der erste Teil des Verstellmittels aus einem beliebigen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, hergestellt werden kann, ohne dass die Werkstoffwahl des ersten Teils des Verstellmittels einen Einfluss auf das Rastverhalten der Kupplung hat, und es ergibt sich durch das metallische Federelement als der zweite Teil des Verstellmittels ein wesentlich geringerer Temperatureinfluss auf das Drehmoment-Übertragungsverhalten der Kupplung. Die Kupplung kann über einen weiten Temperaturbereich ein konstantes Grenz-Drehmoment aufweisen, ab dem die Federarme über die Rastnocken abrutschen, und die Kupplung gewissermaßen durchdreht. Der Rastabschnitt des Übertragungselementes kann dabei auf konventionelle Weise aus Kunststoff hergestellt sein, und der wesentliche Einfluss auf das Drehmomentverhalten der Kupplung ist durch die konstante Federsteifigkeit des Federelementes gegeben, die im Wesentlichen temperaturunabhängig ist.
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Mit besonderem Vorteil weist der erste Teil des Verstellmittels einen Kunststoffwerkstoff auf und besitzt eine Werkzeugaufnahme, in welcher ein Werkzeug zur Einleitung eines Drehmomentes in das Verstellmittel einbringbar ist. Der erste Teil des Verstellmittels kann beispielsweise aus einem Kunststoff mit geringer Nachgiebigkeit hergestellt werden, beispielsweise aus POM. Die Werkstoffauswahl des Verstellmittels hat durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der Kupplung keinen Einfluss auf das Drehmomentverhalten. Insbesondere die Werkzeugaufnahme kann belastbarer ausgebildet sein, sodass diese auch bei häufiger Benutzung und bei einem weiten Temperaturbereich und insbesondere nach einer langen Gebrauchsdauer der Beleuchtungseinrichtung des Fahrzeugs auch bei wiederholter Benutzung keinen Schaden nimmt.
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Mit weiterem Vorteil weist das Verstellmittel eine Aufnahmevertiefung auf, in der das Federelement wenigstens abschnittsweise eingebracht ist, wobei die Aufnahmevertiefung mit Bezug auf eine Verstellachse zur Werkzeugaufnahme gegenüberliegend im ersten Teil des Verstellmittels ausgebildet ist. Das Federelement kann beispielsweise mit einem Grundabschnitt in der Aufnahmevertiefung aufgenommen und in dieser fest angeordnet sein, und die Federarme ragen aus einer Öffnungsseite der Aufnahmevertiefung und damit aus dem Verstellmittel heraus.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das Federelement in die Aufnahmevertiefung in variierbarer Tiefe einbringbar ist, wobei die Federarme bei einer großen Einbringtiefe eine größere Federsteifigkeit und bei einer kleinen Einbringtiefe eine kleinere Federsteifigkeit aufweisen. Je tiefer also das Federelement in die Aufnahmevertiefung eingerastet wird, desto höher ist die Steifigkeit der Federarme, und je höher die Steifigkeit der Federarme, desto geringer ist die sich ergebende Nachgiebigkeit. Wird also das Federelement sehr tief in die Aufnahmevertiefung eingebracht und in dieser beispielsweise verrastet, so können hohe Drehmomente übertragen werden, da die Federarme nur noch eine geringe freie Federlänge aufweisen. Ist die Einsetztiefe des Federelementes in die Aufnahmevertiefung geringer ausgewählt, und ragen die Federarme weiter aus der Aufnahmevertiefung heraus, so ist deren Steifigkeit geringer und es können auch nur geringere Drehmomente übertragen werden. Damit ergibt sich eine Einstellmöglichkeit der übertragbaren Drehmomente, indem das Federelement in verschiedenen Tiefen in die Aufnahmevertiefung eingesetzt wird. Auch können verschiedene erste Teile des Verstellmittels bereitgestellt werden, die insbesondere verschieden tiefe Aufnahmevertiefungen aufweisen und die mit unterschiedlichen zweiten Teilen des Verstellmittels kombiniert werden können die ein jeweiliges Federelement bilden.
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Mit weiterem Vorteil weist das Federelement einen Federkörper auf, der aus einem Stanz-Biege-Bauteil hergestellt ist. Dabei können an dem Federelement mehrere Federarme auf dem Umfang verteilt um die Verstellachse ausgebildet sein. Die Federarme sind zur Bildung des einteiligen Federkörpers über seitliche Stege miteinander verbunden, sodass das Federelement aus einem einteiligen Stanz-Biege-Bauteil hergestellt sein kann.
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Mit noch weiterem Vorteil weisen die Federarme zu den Rastnocken hin weisende Rasterhebungen auf, die mit den Rastnocken in Kontakt stehen. Die Rasterhebungen sind so ausgebildet, dass diese beispielsweise korrespondieren mit Zwischenräumen zwischen den Rastnocken des Rastabschnittes. Wird ein zu hohes Drehmoment auf die Kupplung gegeben, so können sich die Rasterhebungen der Federarme aus den Zwischenräumen der Rastnocken erheben und über diese überspringen.
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Auch ist es von Vorteil, wenn das Federelement wenigstens eine Rastkuppe aufweist, die in zumindest eine Rastöffnung eingerastet ist, wobei die Rastöffnung in einer Wandung des ersten Teils des Verstellmittels eingebracht ist, die die Aufnahmevertiefung umschließt. Insbesondere können zwischen Federelement und Aufnahmevertiefung mehrere Paarungen aus Rastkuppen und Rastöffnungen ausgeführt sein, und wird das Federelement in die Aufnahmevertiefung des ersten Teils des Verstellmittels eingedrückt, können die Rastkuppen in den Rastöffnungen verrasten. Damit wird eine feste Verbindung des Federelementes mit dem ersten Teil des Verstellmittels gebildet.
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Mit weiterem Vorteil ist das Übertragungselement aus einem Kunststoff ausgebildet, wobei der Rastabschnitt mit den Rastnocken einteilig und materialeinheitlich mit dem Übertragungselement ausgeführt ist. Der Rastabschnitt mit den Rastnocken wist folglich ebenfalls ein Kunststoffmaterial auf.
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Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn der Federkörper des Federelementes um die Verstellachse herum rechteckig ausgebildet ist, wobei insbesondere auch die Aufnahmevertiefung eine um die Verstellachse herum rechteckige Querschnittsform aufweist. Somit kann der Federkörper passend in die Aufnahmevertiefung eingebracht werden, wobei durch die Rechteckform auch die Übertragung höherer Drehmomente zwischen dem ersten Teil des Verstellmittels und dem Federkörper möglich sind.
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Figurenliste
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Querschnittsansicht der Verstelleinrichtung mit den Merkmalen der Erfindung und
- 2 eine fliegende Ansicht der Bestandteile der Verstelleinrichtung.
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1 zeigt in einer quergeschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Verstelleinrichtung 1 zur Verstellung eines Lichtmoduls in einer Beleuchtungseinrichtung. Die Verstelleinrichtung 1 weist ein Verstellmittel 10 auf, das einen ersten Teil 10a und einen zweiten Teil 10b umfasst, wobei letzteres beispielsweise in einer entsprechenden Öffnung im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung drehbar aufgenommen sein kann. Das Verstellmittel 10 besitzt in seinem ersten Teil 10a eine Werkzeugaufnahme 17, in der von der Außenseite der Beleuchtungseinrichtung ein Werkzeug einsteckbar ist, und über die Werkzeugaufnahme 17 kann eine Drehbewegung des Verstellmittels 10 um eine Verstellachse 19 erzeugt werden.
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Die Drehbewegung des Verstellmittels 10 kann auf ein Übertragungselement 11 übertragen werden, und das Übertragungselement 11 führt die Drehbewegung weiter an eine entsprechende Einrichtung in der Beleuchtungseinrichtung, um beispielsweise die Neigung eines Lichtmoduls im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung zu verstellen. Die Verbindung zwischen dem Verstellmittel 10 und dem Übertragungselement 11 weist eine Kupplung 12 auf, die dafür sorgt, dass ab einem Grenz-Drehmoment, das über die Werkzeugaufnahme 17 in das Verstellmittel 10 eingeleitet wird, dieses nicht weitergeführt wird auf das Übertragungselement 11. Die Kupplung 12 ist damit als Überlast-Kupplung ausgebildet.
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Gemäß der Erfindung ist das Verstellmittel 10 zweiteilig ausgebildet ist und weist einen ersten Teil 10a auf, in den die Drehbewegung einleitbar ist und dieses weist einen zweiten Teil 10b auf, der als Teil der Kupplung 12 ausgebildet ist. Damit wird die Möglichkeit der erweiterten Werkstoffauswahl für das Verstellmittel 10 erreicht, sodass ein erster Werkstoff für den ersten Teil 10a und ein sich vom ersten Werkstoff unterscheidender zweiter Werkstoff für den zweiten Teil 10b des Verstellmittels 10 zum Einsatz kommen kann. Der Vorteil liegt darin, dass der zweite zur Kupplung 12 gehörende Teil 10b andere Werkstoffanforderungen erfüllen kann als der erste Teil 10a des Verstellmittels 10, in dem beispielsweise eine Werkzeugaufnahme 17 eingebracht ist.
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Insbesondere weist die Kupplung 12 ein durch den zweiten Teil 10b gebildetes metallisches Federelement 13 auf, das mit dem ersten Teil des Verstellmittels 10 fest verbunden ist, und wird der erste Teil 10a des Verstellmittels 10 um die Verstellachse 19 verdreht, so verdreht sich auch das Federelement 13 um die Verstellachse 19, wobei das Federelement 13 den zweiten Teil 10b des Verstellelementes 10 bildet. Das Federelement 13 besitzt mehrere Federarme 14, die zusammenwirken mit einem Rastabschnitt 16 des Übertragungselementes 11. Der Rastabschnitt 16 besitzt mehrere Rastnocken 15, die auf der Außenseite beispielsweis eine Riffelung bilden, und in die Zwischenräume zwischen den Rastnocken 15 können die Federarme 14 verrasten. Übersteigt das Drehmoment zwischen dem Verstellmittel 10 und dem Übertragungselement 11 einen Grenzwert, so federn die Federarme 14 des Federelementes 13 radial nach außen auf und rutschen schließlich mit ihren Rasterhebungen 21 über die Rastnocken 15 hinweg. Folglich wird eine weitere Drehbewegung des Verstellmittels 10 nicht auf das Übertragungselement 11 übertragen.
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Das Federelement 13 mit den Federarmen 14 ist aus einem metallischen Stanz-Biege-Bauteil ausgebildet und weist einen einteiligen Federkörper 20 auf. Dieser ist eingebracht in eine Aufnahmevertiefung 18, die in dem ersten Teil 10a des Verstellmittel 10 ausgebildet ist, und die sich auf der gegenüberliegenden Seite zur Ausbildung der Werkzeugaufnahme 17 befindet. Um eine verliersichere Anordnung des Federelementes 13 in der Aufnahmevertiefung 18 zu schaffen, weist das Federelement 13 mehrere Rastkuppen 22 auf, die in Rastöffnungen 23 verrastet sind, und die Rastöffnungen 23 befinden sich in einer Wandung des ersten Teils 10a Verstellmittels 10, die die Aufnahmevertiefung 18 umschließt.
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Der erste Teil 10a des Verstellmittels 10 und das Übertragungselement 11 können auf an sich bekannte Weise aus einem Kunststoff hergestellt sein, insbesondere mittels eines Spitzgussverfahrens. Das metallische Stanz-Biege-Bauteil, das den Federkörper 20 des Federelementes 13 bildet, wirkt mit dem ebenfalls aus Kunststoff ausgebildeten Rastabschnitt 16 zusammen, sodass für die Rutsch-Paarung der Kupplung 12 eine Stahl-Kunststoff-Verbindung geschaffen ist. Da mit Bezug auf die Kupplung 12 die Federarme 14 die beweglichen Bestandteile bilden, kann eine besondere Temperatur-Unempfindlichkeit der Kupplung 12 erreicht werden, sodass das maximal übertragbare Drehmoment über einen weiten Temperaturbereich konstant bleibt. Insbesondere kann die Materialwahl zur Herstellung des Verstellmittels 10 unabhängig erfolgen von der Herstellung der an der Kupplung 12 tatsächlich aktiv beteiligten Teile, insbesondere des Federelementes 13.
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2 zeigt die Verstelleinrichtung 1 mit ihren Bestandteilen in einer fliegenden Ansicht. Oberseitig ist das Verstellmittel 10 umfassend den ersten Teil 10a mit der Werkzeugaufnahme 17 und mit der unterseitigen Aufnahmevertiefung 18 gezeigt, und in der Wandung der Aufnahmevertiefung 18 befinden sich mehrere Rastöffnungen 23. Auf nicht sichtbare Weise weist die Aufnahmevertiefung 18 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.
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In die Aufnahmevertiefung 18 kann das durch den zweiten Teil 10b des Verstellmittels 10 gebildete Federelement 13 eingesetzt werden, bis die Rastkuppen 22 am Federelement 13 in die Rastöffnungen 23 in der Aufnahmevertiefung 18 einrasten. Damit ragen die Federarme 14 über nur einen Teil ihrer Länge aus der Unterseite des ersten Teils 10a des Verstellmittels 10 heraus, wodurch sich eine erhöhte Steifigkeit der Federarme 14 ergibt. Damit kann die Steifigkeit bestimmt werden durch die Aufnahmelänge L, über die das Federelement 13 in die Aufnahmevertiefung 18 eingesetzt werden kann. Eine große Aufnahmelänge L bewirkt eine geringere Länge der aus dem ersten Teil 10a des Verstellmittels 10 herausragenden Federarme 14, wodurch die Steifigkeit der Federarme 14 vergrößert wird, und ein Durchrutschen der Federarme 14 mit den Rasterhebungen 21 über die Rastnocken 15 des Rastabschnittes 16, der ausgebildet ist am Übertragungselement 11, wird erschwert.
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Das Federelement 13 ist aus einem metallischen Stanz-Biege-Bauteil ausgebildet und ist einteilig ausgeführt, indem der Federkörper 20 Stege zwischen den Federarmen 14 aufweist, durch die diese zusammenhängend ausgebildet sind. Damit ergibt sich eine einfache Montage des Federelementes 13 im oder am ersten Teil 10a des Verstellmittel 10, und nach der Montage kann die Einheit aus dem Federelement 13 und dem ersten Teil 10a des Verstellmittels 10 in Wirkverbindung gebracht werden mit dem Rastabschnitt 16 des Übertragungselementes 11.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verstelleinrichtung
- 10
- Verstellmittel
- 10a
- erster Teil des Verstellmittels
- 10b
- zweiter Teil des Verstellmittels
- 11
- Übertragungselement
- 12
- Kupplung
- 13
- Federelement
- 14
- Federarm
- 15
- Rastnocken
- 16
- Rastabschnitt
- 17
- Werkzeugaufnahme
- 18
- Aufnahmevertiefung
- 19
- Verstellachse
- 20
- Federkörper
- 21
- Rasterhebung
- 22
- Rastkuppe
- 23
- Rastöffnung
- L
- Aufnahmelänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010011852 U1 [0002]
