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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur translatorischen und rotatorischen Bewegung eines einen ebenen Lagerbereich aufweisenden Gegenstands relativ zu einem planparallel zu dem Lagerbereich angeordneten Lagerbereich einer Trägerplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Vorrichtung betrifft des Weiteren ein Möbel oder Haushaltsgerät.
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Bei der
DE 10 2017 106 170 A1 wird zur Durchführung einer translatorischen und rotatorischen Bewegung ein Translations-Rotations-Lager eingesetzt, das im Wesentlichen zwei Platten mit daran angeformten Laufrillen aufweist, in denen Wälzkugeln geführt sind. Die Laufrillen sind dabei derart gestaltet, dass sie eine Translations- und Rotationsbewegung der einen Platte relativ zur anderen Platte um einen vorbestimmten Winkel ermöglichen.
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Durch einen in einer der Platten vorgesehenen geradlinigen Schlitz, in dem ein an der anderen Platte befestigter Verbindungszapfen geführt ist, wird außerdem eine Translationsbewegung, sowie eine axiale Fixierung der Platten relativ zueinander ermöglicht.
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Problematisch bei dieser Bauweise im Zusammenhang mit einem großen Unterschied zwischen Länge und Breite des Gegenstandes ist die Entstehung von Abkippkräften, wenn der Gegenstand sich in oder nahe der um 90° geschwenkten Stellung befindet, bei der der Gegenstand maximal über einen vorderen Rand der Trägerplatte vorsteht. Dabei kann der Gegenstand vorzugsweise als Ablage ausgebildet sein.
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Dadurch droht insbesondere bei Abstellen schwererer Gegenstände auf dem über diesen Rand der Trägerplatte vorstehenden Teil der Ablage, dass die Ablage über diesen Rand abkippt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur translatorischen und rotatorischen Bewegung eines einen ebenen Lagerbereich aufweisenden Gegenstands relativ zu einem planparallel zu dem Lagerbereich angeordneten Lagerbereich einer Trägerplatte, bei dem einander zugewandte Lagerflächen der Lagerbereiche jeweilige Laufrillen aufweisen, in denen Wälzkörper geführt sind, dahingehend weiterzuentwickeln, dass auch bei minimaler Überdeckung des Gegenstands zur Trägerplatte auftretende Abkippkräfte besser abgefangen werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur translatorischen und rotatorischen Bewegung eines einen ebenen Lagerbereich aufweisenden Gegenstands relativ zu einem planparallel zu dem Lagerbereich angeordneten Lagerbereich einer Trägerplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der in der Ebene der Lagerflächen betrachtet eine Länge des Gegenstands größer ist als eine Breite des Gegenstands, weist auf einander zugewandten Lagerflächen der Lagerbereiche jeweilige Laufrillen auf, in denen Wälzkörper geführt sind.
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Die Laufrillen sind derart geformt, dass bei Krafteinwirkung auf den Gegenstand in einer in der Ebene des Lagerbereichs definierten Richtung der Gegenstand relativ zur Trägerplatte in einer ersten Schwenkrichtung aus einer Ausgangsstellung bis in eine Endstellung, bei der der Gegenstand relativ zur Trägerplatte um einen vorbestimmten Winkel zwischen 90° und 180° geschwenkt und in einer der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzten Schwenkrichtung zurück in die Ausgangsstellung schwenkbar ist, bewegbar ist.
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Aus dem einen der Lagerbereiche steht ein Verbindungszapfen vor, der in einer in dem anderen der Lagerbereiche angeordneten Kulisse bewegbar ist.
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Der Verbindungszapfen ist außermittig an dem einen der Lagerbereiche angeordnet. Die Kulisse ist bogenförmig mit variierendem Krümmungsradius ausgebildet.
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Mit einer derart ausgebildeten Vorrichtung ist insbesondere durch die außermittige Anordnung des Verbindungszapfens die Ausbildung eines im Vergleich zu einem zentral angeordneten Verbindungszapfens größerer Hebelarm zur Aufnahme von auftretenden Abkippkräften ermöglicht.
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Dies ermöglicht insbesondere, Gegenstände mit größerer Streckung einzusetzen. Als Streckung wird dabei das Verhältnis der Länge zur Breite des Gegenstands in der Ebene der Lagerbereiche verstanden.
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Bei einer Rotation um insgesamt 180° ist ermöglicht, dass ein Gegenstand mit größerer Länge als Breite in beiden Lagen deckungsgleich in ein Möbel oder Haushaltsgerät oder andere Objekte eingefügt werden kann.
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Die Wirkung der Abstützung der entstehenden Abkippkräfte ist bei einer derartigen Vorrichtung mit einem ungleichen Verhältnis von Länge und Breite des Gegenstandes somit bei einer Rotation um 90° am größten.
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Durch die außermittige Anordnung des Verbindungszapfens ist die Ausbildung des Hebelarms zur Aufnahme von auftretenden Abkippkräften im Vergleich zu einem zentral angeordneten Verbindungszapfens bei einer Rotation um 90° am größten.
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Die Vorrichtung zur translatorischen und rotatorischen Bewegung des Gegenstands kann daher auch nur um beispielsweise 90° geschwenkt werden, damit die erfindungsgemäße vergrößerte Abstützwirkung gegen Abkippen wirkt. Eine alternative Vorrichtung kann somit einen geringeren gesamten Rotationswinkel als 180° aufweisen, beispielsweise nur 90°.
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Die Lagerung des Gegenstandes über die in den Laufrillen geführten Wälzkörper reduziert außerdem die Herstellungskosten und erhöht die Robustheit und leichte Bedienbarkeit mit wenig Kraftaufwand der Vorrichtung.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist ein Abstand des Verbindungszapfens zu einander gegenüberliegenden Längskanten des Gegenstands gleich. Mit anderen Worten ist der Verbindungszapfen in Richtung der Längserstreckung des Gegenstands außermittig, in Richtung der Breitenerstreckung des Gegenstands mittig im Lagerbereich des Gegenstands angeordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Verbindungszapfen einen zylindrischen Halsbereich auf, von dessen freiem Ende sich ein Kragen erstreckt, dessen dem Halsbereich zugewandte Fläche eine in der Kulisse angeformte Stützfläche hintergreift.
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Durch die so erreichte formschlüssige Verbindung zwischen Gegenstand und Trägerplatte in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Lagerbereiche ist eine weiter verbesserte Aufnahme von Abkippkräften ermöglicht.
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Besonders bevorzugt sind Seitenränder einer die Enden miteinander verbindenden Kurvenbahn der Kulisse mit jeweiligen Stützflächen ausgebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind an den Innenrändern der Enden der Kulisse mehrere voneinander beabstandete, senkrecht zur Ebene der Lagerflächen ausgerichtete Stützstege mit einer jeweiligen Stützfläche angeformt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist an den Innenrändem der Enden der Kulisse jeweils mindestens eine Federzunge angeformt, die unter Krafteinwirkung aus einer eine Durchgangsbreite der Kulisse einengenden Rastposition in Richtung des Kulissenrandes drückbar ist, wobei die Federzunge senkrecht zur Ebene der Lagerflächen betrachtet auf Höhe des Halsbereiches des Verbindungszapfens angeformt ist.
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Dies ermöglicht für den Benutzer ein einfaches haptisches Feedback, dass der Gegenstand seine Endposition erreicht hat.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Kurvenbahn der Kulisse in nur einer Richtung gekrümmt ausgebildet.
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Besonders bevorzugt sind die Enden der Kulisse im Übergangsbereich zur Kurvenbahn entgegen der Krümmung der Kurvenbahn gekrümmt.
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Die Wälzkörper sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung in einem Wälzkörperkäfig mit mehreren Wälzkörperaufnahmen aufgenommen.
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Besonders bevorzugt weist der Wälzkörperkäfig einen ringförmigen, geschlossenen Rahmenbereich und einen Stützbereich auf. Der Rahmenbereich erstreckt sich dabei in allen Positionen des Gegenstands von der Ausgangsstellung bis in die Endstellung nicht über einen Rand der Trägerplatte hinaus, so dass in diesem Teil des Wälzkörperkäfigs gelagerte Wälzkörper stets eine Teillast des Gegenstands auf die Trägerplatte übertragen. Der Stützbereich erstreckt sich innerhalb eines vorbestimmten Schwenkwinkelbereichs über einen Rand der Trägerplatte hinaus und trägt so zur weiteren Abstützung des Gegenstands gegen Abkippen über den Rand der Trägerplatte bei.
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Dadurch trägt auch der Wälzkörperkäfig zur weiteren Stabilisierung im Hinblick auf auftretende Abkippkräfte bei.
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Gemäß einer bevorzugtenAusführungsvariante ist der Gegenstand als Ablage mit einer Ablagefläche ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße Möbel oder Haushaltsgerät, insbesondere Kühl- oder Gefriergerät, weist einen Korpus auf, an dem mindestens ein wie oben beschriebener Gegenstand angeordnet ist.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsvariante der Erfindung in einer Ausgangsstellung,
- 2 eine isometrische Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung,
- 3 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Vorrichtung,
- 4 eine der 1 entsprechende Darstellung der Vorrichtung bei um 90° geschwenktem Gegenstand,
- 5 eine der 3 entsprechende Darstellung bei um 90° geschwenktem Gegenstand,
- 6 eine Ansicht von unten bei um 90° geschwenktem Gegenstand,
- 7 eine Seitenschnittansicht der Vorrichtung in der in 4 gezeigten Ausrichtung,
- 8 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsvariante eines Wälzkörperkäfigs,
- 9 eine Detaildarstellung eines Endes der Kulisse mit in diesem Bereich angeformten Federzungen und Stützflächen
- 10 eine Ansicht des in 9 gezeigten Endes der Kulisse von unten mit im Ende eingefahrenen Verbindungszapfen,
- 11 eine der 10 entsprechende isometrische Ansicht des Endes der Kulisse ohne eingefahrenen Verbindungszapfen und
- 12 und 13 jeweilige isometrische beispielhafte Ansichten eines Möbels bzw. Haushaltsgeräts mit darin angebrachter Vorrichtung.
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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Gegenstands, der Trägerplatte, der Wälzkörper, des Wälzkörperkäfigs, der Kulisse, der Verbindungszapfen und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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In der 1. ist mit dem Bezugszeichen 2 insgesamt ein Gegenstand bezeichnet, der vorzugsweise als Ablage ausgebildet ist, und der gleichzeitig translatorisch und rotatorisch bewegbar um einen als Schwenkachse dienenden, entlang einer bogenförmig ausgebildeten Kulisse 8 bewegbaren Verbindungszapfen 9 auf einer Trägerplatte 3 gelagert ist.
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Als gleichzeitig translatorische und rotatorische Bewegung wird hier eine Überlagerung einer Rotationsbewegung des Gegenstands um den Verbindungszapfen und einer Translationsbewegung des Gegenstands mit dem Verbindungszapfen entlang der Kulisse verstanden.
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Die Unterseite des als Ablage ausgebildeten Gegenstands 2 sowie die Oberseite der Trägerplatte 3 sind dabei als Lagerbereiche 4, 5 ausgebildet. Die einander zugewandten Lagerflächen dieser Lagerbereiche 4, 5 weisen jeweils Laufrillen 41, 51 auf, in denen Wälzkörper 7, bevorzugt als Kugeln ausgebildet, geführt sind.
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Die in die Lagerbereiche 4, 5 des Gegenstands 2 und der Trägerplatte 3 eingebrachten Laufrillen 41, 51 sind derart gestaltet und über die Lagerbereiche 4, 5 verteilt eingebracht, dass mehrere der Wälzkörper 7 bei Krafteinwirkung auf den Gegenstand 2 in einer in der Ebene der Lagerbereiche definierten Richtung A der Gegenstand 2 in einer zwangsgeführten translatorischen und rotatorischen Bewegung von einer beispielhaft in 3 dargestellten Ausgangsposition in eine um 90° geschwenkte Zwischenposition, wie sie beispielhaft in 5 dargestellt ist, bis in eine um weitere 90° geschwenkte Endstellung, bei der der Gegenstand 2 relativ zur Trägerplatte 3 um insgesamt 180° in einer ersten Schwenkrichtung R1 geschwenkt ist, bewegbar ist.
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Denkbar sind auch Ausbildungen der Laufrillen 41, 51 dergestalt, dass der Gegenstand 2 aus einer Ausgangsposition bis in eine um weniger als 180° in einer ersten Schwenkrichtung R1 geschwenkte Endstellung bewegbar ist, wobei die Endstellung bei einer Rotation des Gegenstands 2 aus seiner Ausgangsposition um wenigstens 90°, bevorzugt zwischen 130° und 180°, erreicht ist.
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Die Laufrillen 41, 51 sind desweiteren so gestaltet, dass der Gegenstand 2 bei seiner Schwenkbewegung nur einen (in 3) vorderen Rand der Trägerplatte 3 überfährt, um den Einbau einer solchen Vorrichtung beispielsweise in einem seitlich von drei Seiten umschlossenen Lagerfaches eines Möbels 11 oder Haushaltsgerätes 12, wie es in den 12 und 13 beispielhaft dargestellt ist, einbauen zu können.
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Der Gegenstand 2 kann des Weiteren aus dieser Endstellung in einer der ersten Schwenkrichtung R1 entgegengesetzten Schwenkrichtung R2 zurück in die Ausgangsstellung geschwenkt werden.
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Wie den 1 bis 3 des Weiteren zu entnehmen ist, ist, in der Ebene der Lagerflächen betrachtet, eine Länge L des Gegenstands 2 deutlich größer als eine Breite B des Gegenstands 2.
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Wie weiter in 2 erkennbar ist, steht aus dem Lagerbereich 4 des Gegenstands 2 der Verbindungszapfen 9 vor.
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Der Verbindungszapfen 9 ist im zusammengesetzten Zustand des Gegenstands 2 an der Trägerplatte 3 in einer in dem Lagerbereich 5 der Trägerplatte 3 angeordneten Kulisse 8 bewegbar.
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Die Aufnahmebreite der Kulisse 8 kann dabei größer sein als der Durchmesser des in die Kulisse 8 vorstehenden Teils des Verbindungszapfens 9. Dadurch ist ein über bauliche Toleranzen hinausgehendes Spiel des Verbindungszapfens 9 in der Kulisse ermöglicht.
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Wie des Weiteren in 2 gut erkennbar ist, ist der Verbindungszapfen 9 außermittig am Lagerbereich 4 des Gegenstands 2 angeordnet. Daher wird der Rotationsanteil des Gegenstands 2 hier durchgängig als Schwenkbewegung erläutert.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Verbindungszapfen 9 derart positioniert, dass er in Richtung der Längserstreckung L des Gegenstands 2 außermittig und in Richtung der Breitenerstreckung B mittig aus dem Lagerbereich 4 des Gegenstands 2 vorsteht. Also ist ein Abstand des Verbindungszapfens 9 zu einander gegenüberliegenden Längskanten 22, 23 des Gegenstands 2 gleich.
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Die bogenförmig ausgebildete Kulisse 8 ist mit variierendem Krümmungsradius ausgebildet. Die Kulisse 8 besteht im Wesentlichen aus einer Kurvenbahn 81, die bevorzugt in nur eine Richtung gekrümmt ausgebildet ist, von der sich jeweilige Enden 82, 83 erstrecken, die im Übergang zur Kurvenbahn 81 entgegen der Krümmung der Kurvenbahn 81 gekrümmt sind.
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Der Verbindungszapfen 9 weist zur formschlüssigen Verbindung der Trägerplatte 3 mit dem Gegenstand 2 einen zylindrischen Halsbereich 91 auf, von dessen freiem Ende sich ein Kragen 92 erstreckt, dessen dem Halsbereich 91 zugewandte Fläche 93 eine in der Kulisse 8 angeformte Stützfläche 86, 87 hintergreift. Die Stützflächen 86, 87 sind beispielhaft in 10 dargestellt.
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Wie in den 9 - 11, die eines der Enden 82, 83 der Kulisse 8 im Detail zeigen, weiter zu erkennen ist, sind die Seitenränder einer die Enden 82, 83 miteinander verbindenden Kurvenbahn 81 der Kulisse 8 mit jeweiligen Stützflächen 86 ausgebildet, an denen die Fläche 93 des Kragens 92 in einer Endlage spielfrei im Falle wirkender Abkippkräfte anliegt.
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Weitere Stützflächen 86 sind an den Innenrändern der Enden 82, 83 der Kulisse 8 voneinander beabstandet angeordnete Stützstege 85 angeformt, wobei die Stützstege 85 senkrecht zur Ebene der Lagerflächen ausgerichtet sind, wie es in den 10 und 11 gut zu erkennen ist.
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Des Weiteren ist an den Innenrändern der Enden 82, 83 der Kulisse 8 jeweils mindestens eine Federzunge 84 angeformt, die unter Krafteinwirkung aus einer eine Durchgangsbreite der Kulisse 8 einengenden Rastposition des Verbindungszapfens 9 in Richtung des Kulissenrandes drückbar ist.
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Die Federzunge 84 ist dabei senkrecht zur Ebene der Lagerfläche betrachtet auf Höhe des Halsbereiches 91 des Verbindungszapfens 9 angeformt.
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Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante sind zwei solcher Federzungen 84 vorgesehen, die bei Einlaufen des Verbindungszapfens 9 in eines der Enden 82, 83 auseinandergedrückt werden und nach vollständigem Einfahren in die Endposition den Verbindungszapfen 9 in dieser Endposition halten, so dass ein Herausgleiten des Verbindungszapfens 9 aus dieser Endposition nur unter Aufbringen einer vorbestimmten Kraft möglich ist, die hinreichend ist, um die Federzungen 84 auseinanderdrücken zu können.
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Wie insbesondere in den 2 und 8 gezeigt, sind die Wälzkörper 7 in einem Wälzkörperkäfig 6 mit mehreren Wälzkörperaufnahmen 63 aufgenommen und in diesem verliergesichert gehaltert.
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Die beiden leicht unterschiedlich gestalteten Ausführungsvarianten von Wälzkörperkäfigen 6 bestehen im Wesentlichen aus einem ringförmigen, geschlossenen Rahmenbereich 61 und einem Stützbereich 62.
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Der Rahmenbereich 61 ist dabei so geformt und zwischen den Lagerbereichen 4, 5 positioniert, dass dieser in keiner Schwenkstellung, wie beispielhaft durch die 1, 3, 4 und 5 dargestellt, über einen Rand der Trägerplatte 3 hinaus vorsteht.
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Dagegen erstreckt sich der Stützbereich 62 des Wälzkörperkäfigs 6 zur zusätzlichen Aufnahme von Abkippkräften innerhalb eines vorbestimmten Schwenkwinkelbereichs des Gegenstands 2 relativ zur Trägerplatte 3 über einen Rand der Trägerplatte 3 hinaus.
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Wie beispielsweise in 4 und 7 dargestellt ist, bei der der hier als Ablage ausgebildete Gegenstand 2 eine minimale Überdeckung mit der Trägerplatte 3 aufweist bzw. maximal über einen vorderen Rand der Trägerplatte 3 hinaus vorsteht, ist in dieser Schwenkposition des Gegenstands 2 der Stützbereich 62 so unter dem Gegenstand 2 angeordnet, dass dieser zusätzlich Abkippkräfte aufzunehmen vermag.
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Die 12 und 13 zeigen eine bevorzugte Anwendung der oben beschriebenen Vorrichtung in einem Möbel 11 (12) bzw. einem als Kühl- oder Gefriergerät ausgebildeten Haushaltsgerät 12, bei dem der Gegenstand 2 mit der Trägerplatte 3 in einem Korpus 13, 14 des Möbels oder Haushaltsgerätes angeordnet ist.
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Dabei ist in dem Korpus 13, 14 des Möbels 11 oder Haushaltsgerätes 12 vorzugsweise ein ortsfest befestigter Boden 15 angeordnet, auf dem die Tragplatte 3 der Vorrichtung befestigt ist. Denkbar ist auch, die Tragplatte direkt am Korpus 13, 14 zu befestigen.
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Es ist auch vorstellbar, dass ein erfindungsgemäßer Gegenstand und eine erfindungsgemäße Trägerplatte im Innenbereich eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eines Caravans oder im Cockpit oder im Kofferraum eines Autos eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Gegenstand
- 21
- Ablagefläche
- 22
- Längskante
- 23
- Längskante
- 3
- Trägerplatte
- 4
- Lagerbereich
- 41
- Laufrille
- 42
- Lagerplatte
- 5
- Lagerbereich
- 51
- Laufrille
- 6
- Wälzkörperkäfig
- 61
- Rahmenbereich
- 62
- Stützbereich
- 63
- Wälzkörperaufnahme
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Kulisse
- 81
- Kurvenbahn
- 82
- Ende
- 83
- Ende
- 84
- Federzunge
- 85
- Stützsteg
- 86
- Stützfläche
- 87
- Stützfläche
- 9
- Verbindungszapfen
- 91
- Hals
- 92
- Kragen
- 93
- Fläche
- 11
- Möbel
- 12
- Haushaltsgerät
- 13
- Korpus
- 14
- Korpus
- 15
- Boden
- A
- Richtung
- R1
- Schwenkrichtung
- R2
- Schwenkrichtung
- L
- Länge
- B
- Breite
- X
- Richtung
- Y
- Richtung
- Z
- Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017106170 A1 [0003, 0004]
