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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen U. S.-Anmeldung, Nr.
62/932,747 , eingereicht am 8. November 2019, und den Vorteil der vorläufigen U.S.-Anmeldung, Nr.
62/962,534 , eingereicht am 17. Januar 2020. Die Angaben zu den vorstehend genannten Anmeldungen werden durch Verweis aufgenommen, als ob sie hierin im Detail vollständig dargelegt wären.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung mit einer Baugruppe für einen gleitenden Spannvorrichtungsarm.
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STAND DER TECHNIK
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen bereit, die mit der vorliegenden Offenbarung zusammenhängen, die nicht unbedingt zum Stand der Technik gehören.
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Hybridfahrzeuge, die die Start-Stopp-Technologie nutzen (d. h. P0-Hybridfahrzeuge), verwenden üblicherweise einen Riemenantrieb für die Übertragung der Drehkraft zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Motor/Generator. Die von dem Verbrennungsmotor produzierte Drehkraft kann zum Antrieb des Motor/Generators eingesetzt werden, um zu bewirken, dass der Motor/Generator elektrische Energie produziert. Die während des Betriebs des Motor/Generators erzeugte Drehkraft kann zum Antrieb des Verbrennungsmotors eingesetzt werden, um den Verbrennungsmotor zu starten.
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Typischerweise wird eine Spannvorrichtung in dem Riementrieb eingesetzt, um einen Antriebsriemen ausreichend zu spannen, sodass der Antriebsriemen nicht relativ zu einer der verschiedenen Riemenscheiben rutscht, die Leistung von dem Antriebsriemen empfangen oder Leistung auf den Antriebsriemen übertragen. Solche Spannvorrichtung unterliegen relativ hohen Belastungsänderungen über einen Start-Stopp-Zyklus und insbesondere über einen Zeitraum, in dem der Motor/Generator unter Strom gesetzt wird, um Leistung zu produzieren, und danach der Verbrennungsmotor arbeitet, um den Motor/Generator anzutreiben. Dementsprechend müssen solche Spannvorrichtung aufgrund der hohen Belastungsänderungen, die im Laufe eines Stopp-Start-Zyklus auftreten, und einer erwarteten hohen Häufigkeit von Start-Stopp-Zyklen sehr robust sein.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
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In einer Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Spannvorrichtung mit einer Halterung, eine erste Baugruppe für einen Spannvorrichtungsarm, eine zweite Baugruppe für einen Spannvorrichtungsarm und eine Spannvorrichtungsfeder bereit. Die Halterung definiert eine Bewegungsachse, die sich durch die Halterung erstreckt. Die erste Baugruppe für einen Spannvorrichtungsarm weist einen ersten Spannvorrichtungsarm, eine erste Spannvorrichtungsriemenscheibe und eine erste Federführung auf. Der erste Spannvorrichtungsarm ist mit der Halterung für eine Gleitbewegung um die Bewegungsachse gekoppelt. Die erste Spannvorrichtungsriemenscheibe und die erste Federführung sind mit dem ersten Spannvorrichtungsarm gekoppelt, um sich damit zu bewegen. Die zweite Baugruppe für einen Spannvorrichtungsarm weist einen zweiten Spannvorrichtungsarm, eine zweite Spannvorrichtungsriemenscheibe und eine zweite Federführung auf. Der zweite Spannvorrichtungsarm ist mit der Halterung gekoppelt. Die zweite Spannvorrichtungsriemenscheibe und die zweite Federführung sind mit dem zweiten Spannvorrichtungsarm gekoppelt. Die Spannvorrichtungsfeder ist auf der ersten und der zweiten Federführung montiert und spannt die erste und die zweite Baugruppe für einen Spannvorrichtungsarm um die Bewegungsachse in die jeweilige Richtung vor, die die erste und die zweite Spannvorrichtungsriemenscheibe gegeneinander drückt. Die zweite Armbaugruppe ist um die Bewegungsachse relativ zu der Halterung gleitbar beweglich.
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In einigen Formen enthält der erste Spannvorrichtungsarm ein erstes und ein zweites Armelement, die fest miteinander gekoppelt sind. Bei einigen optionalen Formen enthält die Halterung ein Halterungselement und eine Auflageschiene. Die Auflageschiene ist mit dem Halterungselement gekoppelt und axial zwischen dem Halterungselement und einem des ersten und des zweiten Armelementes angeordnet. In einigen optionalen Formen enthält die Spannvorrichtung ferner einen ersten und einen zweiten Abstreifer, die jeweils innerhalb eines jeweiligen Endes des ersten Spannvorrichtungsarms angeordnet sind und die dichtend mit der Auflageschiene und mit dem einem des ersten und des zweiten Armelementes in Eingriff stehen.
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In einigen Formen enthält die Spannvorrichtung einen Dämpfer, der axial zwischen dem ersten Spannvorrichtungsarm und der Auflageschiene angeordnet ist. Optional enthält der Dämpfer ein Dämpferelement und eine Dämpferfeder. Bei einigen Formen enthält die Dämpferfeder eine Tellerfederscheibe. Optional ist das Dämpfungselement drehfest mit dem ersten Spannvorrichtungsarm gekoppelt und relativ zu dem ersten Spannvorrichtungsarm entlang einer jeweiligen Dämpferachse, die parallel zu der Bewegungsachse verläuft, beweglich.
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Bei einigen Formen definiert die Halterung eine Mehrzahl von Befestigungsöffnungen, die konfiguriert sind, um ein Verbindungselement dahindurch aufzunehmen, um die Halterung fest, jedoch lösbar mit einem Motor/Generator zu koppeln. Das erste Armelement definiert eine Installationsöffnung. Die Ausrichtung der Installationsöffnung an einer jeweiligen Verbindungselementöffnung erlaubt es, ein Zugehöriges der Verbindungselemente durch das erste Armelement und in die jeweilige Verbindungselementöffnung einzuführen. Optional enthält die Spannvorrichtung eine Dichtung, die mit dem ersten Armelement gekoppelt und um die Installationsöffnung herum angeordnet ist. Die Dichtung steht dichtend mit dem ersten Armelement und der Halterung in Eingriff, wenn eine der Verbindungselementöffnungen vollständig innerhalb der Installationsöffnung angeordnet ist.
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Bei einigen Formen umfasst der erste Spannvorrichtungsarm eine Schwenknabe, die fest mit dem ersten Armelement gekoppelt ist, und wobei die Federführung schwenkbar an der Schwenknabe montiert ist. Optional enthält die Federführung einen Schwenkkörper und einen ersten Vorsprung, der sich von dem Schwenkkörper radial nach außen erstreckt. Die Spannvorrichtungsfeder enthält eine Druckfeder mit gegenüberliegenden Enden. Eines der gegenüberliegenden Enden der Druckfeder wird über den ersten Vorsprung aufgenommen.
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Bei einigen Formen enthält die Spannvorrichtungsfeder eine erste Feder und eine zweite Feder. Optional sind die erste und die zweite Feder dieselbe Art von Feder. Optional werden die erste und die zweite Feder in einer Serienbeziehung angeordnet. Optional weist die erste Feder ein erstes Federende, das auf der ersten Federführung montiert ist, und ein zweites Federende auf, während die zweite Feder ein drittes Federende, das auf der zweiten Federführung montiert ist, und ein viertes Federende aufweist. Zwischen der ersten und der zweiten Feder ist ein Führungselement angeordnet und das zweite und das vierte Federende sind auf dem Führungselement montiert. Optional ist das Führungselement beweglich mit der Halterung gekoppelt.
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Bei einigen Formen umfasst die Spannvorrichtungsfeder eine Mehrzahl von Federn, die in einer parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind. In einigen Formen enthält die Mehrzahl von Federn wenigstens zwei verschiedene Arten von Federn. In einigen weiteren Formen ist eine der wenigstens zwei verschiedenen Arten von Federn eine Wickelfeder. In einigen weiteren Formen ist eine der wenigstens zwei verschiedenen Arten von Federn ein Federband. Optional enthält der erste Spannvorrichtungsarm eine dritte Federführung, enthält der zweite Spannvorrichtungsarm eine vierte Federführung, ist die erste Feder auf der ersten und der zweiten Federführung montiert und ist die zweite Feder auf der dritten und der vierten Federführung montiert.
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Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ergeben. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen hierin dienen nur der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Umsetzungen und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
- 1 ist eine frontalperspektivische Ansicht einer beispielhaften Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 2 ist eine frontalperspektivische Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung von 1;
- 3 ist eine hintere perspektivische Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung von 1;
- 4 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie 4-4 von 1 genommen wurde;
- 5 ist eine Schnittansicht, die senkrecht zu einer Bewegungsachse und durch ein Paar Spannvorrichtungsriemenscheiben und ein Paar Schwenkführungen genommen wurde;
- 6 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie 5-5 von 1 genommen wurde;
- 7 ist eine frontalperspektivische Ansicht einer zweiten beispielhaften Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 8 ist eine frontalperspektivische Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung von 7;
- 9 ist eine hintere perspektivische Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung von 7;
- 10 ist eine frontalperspektivische Ansicht der Spannvorrichtung aus 7, wobei die Spannvorrichtungsfeder entfernt ist;
- 11 ist eine Frontalansicht der Spannvorrichtung aus 7 von oben, wobei die Spannvorrichtungsfeder entfernt ist;
- 12 ist eine hintere perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung aus 7, wobei die Spannvorrichtungsfeder entfernt ist;
- 13 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 13-13 von 11 genommen wurde;
- 14 ist eine Frontalansicht einer dritten Spannvorrichtung von oben, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 15 ist eine frontalperspektivische Ansicht der Spannvorrichtung von 14;
- 16 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Spannvorrichtung von 14, die eine zweite Federführung detaillierter veranschaulicht;
- 17 ist eine Frontalansicht einer vierten Spannvorrichtung von oben, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 18 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Spannvorrichtung von 17, die die Spannvorrichtungsfeder detaillierter veranschaulicht;
- 19 ist eine Frontalansicht einer fünften Spannvorrichtung von oben, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 20 ist eine perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung von 19, die Mitnehmer auf der Spannvorrichtungsfeder detaillierter veranschaulicht;
- 21 ist eine Frontalansicht eines Abschnitts einer sechsten Spannvorrichtung von oben, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde;
- 22 ist eine frontalperspektivische Ansicht des in 21 gezeigten Abschnitt der Spannvorrichtung; und
- 23 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts noch einer weiteren Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde.
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Entsprechende Referenzzahlen zeigen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1 bis einschließlich 3 wird eine Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wird, im Allgemeinen durch die Referenzzahl 10 angegeben. Die Spannvorrichtung 10 ist für die Verwendung zum Spannen eines Antriebsriemens (nicht gezeigt) eines P0-Hybrids konfiguriert, bei dem der Antriebsriemen für die Übertragung der Drehkraft zu und von einem Motor/Generator (nicht gezeigt) eingesetzt wird. Die Spannvorrichtung 10 kann eine Halterung 12, eine erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm, eine zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm und eine Spannvorrichtungsfeder 18 enthalten.
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Die Halterung 12 ist konfiguriert, um fest mit einer stationären Struktur gekoppelt zu werden, wie an den Motor/Generator, eine Halterung (nicht gezeigt) für die Aufnahme des Motor/Generators oder mit einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt). Die Halterung 12 definiert eine Bewegungsachse 20, die die Art und Weise der Relativbewegung (d. h. der Translation) zwischen der ersten und der zweiten Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm und der Halterung 12 definiert oder dabei hilft, sie zu definieren. In dem bestimmten bereitgestellten Beispiel translatieren sich die erste und die zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm auf einer kreisförmigen Bahn um, die durch die Bewegungsachse 20 definiert ist, und die Bewegungsachse 20 ist konfiguriert, um an einer Drehachse der Eingangs-/Ausgangswelle (nicht gezeigt) des Motor/Generators sowie an der Drehachse einer Riemenscheibe (nicht gezeigt) ausgerichtet zu sein (d. h. mit dieser zusammenzufallen), die drehfest mit der Eingangs-/Ausgangswelle gekoppelt ist und die ebenso mit dem Antriebsriemen in Eingriff steht. Es wird jedoch geschätzt, dass die Bewegungsachse 20 parallel zu, jedoch von den Drehachsen der Eingangs-/Ausgangswelle und der Motor/Generator-Riemenscheibe versetzt sein könnte, oder als ein oder mehrere Segmente konfiguriert werden könnte, die quer zu den Drehachsen der Eingangs-/Ausgangswelle und der Motor/Generator-Riemenscheibe ausgerichtet sein könnten.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 kann die Halterung 12 ein Halterungselement 22 und eine Auflageschiene 24 umfassen. Das Halterungselement 22 kann aus jedem gewünschten Material, wie Aluminium, Stahl oder einem verstärkten, steifen Kunststoffmaterial ausgebildet werden und kann im Allgemeinen einer oder mehreren Bahnen 28 (5) entsprechen, entlang derer sich die erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm und optional die zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm relativ zu der Halterung 12 bewegen kann. Die Auflageschiene 24 kann sich im Allgemeinen der einen oder den mehreren Bahnen 28 entsprechen (5) und ist konfiguriert, um fest mit dem Halterungselement 22 verbunden zu werden. Die Auflageschiene 24 kann aus einem geeigneten Material, wie einem gehärteten Stahl, ausgebildet werden und kann eine harte Oberfläche bereitstellen, auf der sich die erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm und optional die zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm relativ zu der Halterung 12 bewegen kann. Das Halterungselement 22 und die Auflageschiene 24 sind in dem bereitgestellten Beispiel ringförmig, es versteht sich jedoch, dass sie unterschiedlich geformt sein könnten und sich nicht kontinuierlich um die Bewegungsachse 20 erstrecken müssen. Beispielsweise könnten das Halterungselement 22 und die Auflageschiene 24 als ein ringförmiger Bereich oder auf eine allgemein V-förmige Art geformt sein, sodass die Bewegungsachse 20 entsprechend V-förmig ist.
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Unter spezifischer Bezugnahme auf 4 kann das Halterungselement 22 eine ebene vordere und hintere Oberfläche 32 beziehungsweise 34, eine ebene radial innere und äußere Oberfläche 36 beziehungsweise 38, eine radial innere konische Oberfläche 40 und eine radial äußere konische Oberfläche 42 aufweisen. Die hintere Oberfläche 34 ist konfiguriert, um an die Struktur anzustoßen, mit der die Halterung 12 fest gekoppelt werden soll. Die radial innere und äußere Oberfläche 36 und 38 können konzentrisch um die Bewegungsachse 20 angeordnet werden (3). Die radial innere konische Oberfläche 40 kann sich zwischen der hinteren Oberfläche 34 und der radial inneren Oberfläche 36 erstrecken, während sich die radial äußere konische Oberfläche 42 zwischen der hinteren Oberfläche 34 und der radial äußeren Oberfläche 38 erstrecken kann.
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Die Auflageschiene 24 kann aus einem Stahlblechmaterial ausgebildet werden und kann im Allgemeinen der vorderen Oberfläche 32, der radial inneren und äußeren Oberfläche 36 und 38 und der radial inneren und äußeren konischen Oberfläche 40 und 42 entsprechen. Die Auflageschiene 24 kann eine vordere Druckoberfläche 52, eine radial innere Druckoberfläche 56, eine innere konische Druckoberfläche 58, eine äußere konische Druckoberfläche 60 und eine radial äußere Druckoberfläche 62 definieren.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die 2 und 3 können Verbindungselementöffnungen 66 durch die Halterung 12 (d. h. durch die Auflageschiene 24 und das Halterungselement 22) ausgebildet werden und Verbindungselemente 68 dahinhindurch aufnehmen, um zu erlauben, dass die Halterung 12 fest, jedoch lösbar mit der Struktur (z. B. Motor/Generator) gekoppelt wird.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann die erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm einen Spannvorrichtungsarm 70, eine Spannvorrichtungsriemenscheibe 72 und eine Federführung 74 enthalten. Der Spannvorrichtungsarm 70 ist mit der Halterung 12 für eine Gleitbewegung relativ zu der Bewegungsachse 20 gekoppelt. In dem bereitgestellten Beispiel translatiert sich der Spannvorrichtungsarm 70 um die Bewegungsachse und umfasst ein vorderes Armelement 80, ein erstes hinteres Armelement 82, ein zweites hinteres Armelement 84 und eine Mehrzahl von Verbindungselementen 86, die das erste und das zweite hintere Armelement 82 und 84 an dem vorderen Armelement 80 sichern. Das vordere Armelement 80 kann einen Arm 90, eine Riemenscheibennabe 92 und eine Schwenknabe 94 aufweisen. Das vordere Armelement 80 kann als eine Mehrzahl von diskreten Komponenten ausgebildet sein, die zusammengesetzt werden, oder es kann einheitlich und integral ausgebildet werden, beispielsweise durch Gießen oder Schmieden.
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Unter Bezugnahme auf die 2, 3, 4 und 6 kann der Arm 90 als ein ringförmiges Segment ausgebildet werden und einen ersten Kanal 100 definieren, der eine hintere Kanaloberfläche 102, eine erste innere Kanaloberfläche 104 und eine erste äußere Kanaloberfläche 106 definieren kann. Die Riemenscheibennabe 92 und die Schwenknabe 94 können zylindrische Vorsprünge sein, die sich von dem vorderen Armelement 80 nach vorne erstrecken und die eine Innengewindebohrung 108 aufweisen, die darin ausgebildet ist.
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Das erste hintere Armelement 82 kann als ein ringförmiges Segment ausgebildet werden und kann an einer radial inneren Seite des vorderen Armelementes 80 an die hintere Oberfläche des vorderen Armelementes 80 angrenzen. Das erste hintere Armelement 82 kann eine zweite innere Kanaloberfläche 110 und eine innere Kanaldruckoberfläche 112 definieren. Das zweite hintere Armelement 84 kann als ein ringförmiges Segment ausgebildet werden und kann an einer radial äußeren Seite des vorderen Armelementes 80 an die hintere Oberfläche des vorderen Armelementes 80 angrenzen. Das zweite hintere Armelement 84 kann eine zweite äußere Kanaloberfläche 114 und eine äußere Kanal druckoberfläche 116 definieren. Die Gewindeverbindungselemente 86 werden durch das vordere Armelement 80 aufgenommen und stehen mit Gewindebohrungen 118, die in dem ersten und zweiten hinteren Armelement 82 und 84 ausgebildet sind, in Gewindeeingriff. Es wird jedoch geschätzt, dass die Komponenten des Spannvorrichtungsarms 70 auf jede gewünschte Art und Weise fest miteinander gekoppelt werden können, ebenso durch Vernieten oder Schweißen. In dem zusammengebauten Zustand wirken das vordere Armelement 80 und das erste und zweite hintere Armelement 82 und 84 zusammen, um einen bogenförmigen Schlitz 120 definieren, in den die Halterung 12 aufgenommen wird. Genauer gesagt stößt die hintere Kanaloberfläche 102 an dem vorderen Armelement 80 an die vordere Druckoberfläche 52 auf der Auflageschiene 24 an, werden die erste und zweite innere Kanaloberfläche 104 und 110 an das vordere Armelement 80 und das erste hintere Armelement 82 an die radial innere Druckoberfläche 56 auf der Auflageschiene 24 angestoßen, werden die erste und zweite äußere Kanaloberfläche 106 und 114 an das vordere Armelement 80 und das zweite hintere Armelement 84 an die radial äußere Druckoberfläche 62 auf der Auflageschiene 24 angestoßen, wird die innere Kanal druckoberfläche 112 an das erste hintere Armelement 82 an die innere konische Druckoberfläche 58 auf der Auflageschiene 24 angestoßen und wird die äußere Kanal druckoberfläche 116 an das zweite hintere Armelement 84 an die äußere konische Druckoberfläche 60 auf der Auflageschiene 24 angestoßen. Es wird geschätzt, dass die radial innere Druckoberfläche 56 und die radial äußere Druckoberfläche 58 mit der ersten und der zweiten inneren Kanaloberfläche 104 und 110 beziehungsweise der ersten und der zweiten äußeren Kanaloberfläche 106 und 114 zusammenwirken können, um den Spannvorrichtungsarm 70 bei seiner Translation auf der Halterung 12 relativ zu der Bewegungsachse 20 zu führen.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 6 kann die erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm optional Dämpfer 150 enthalten, die axial zwischen dem vorderen Armelement 80 und der Auflageschiene 24 aufgenommen werden und die die radial innere und äußere Kanaldruckoberfläche 112 und 116 mit der radial inneren und äußeren konischen Druckoberfläche 58 beziehungsweise 60 in Eingriff drängen, um dadurch den Spannvorrichtungsarm 70 auf der Halterung 12 zu zentrieren und den Spannvorrichtungsarm 70 bei seiner Translation auf der Halterung 12 relativ zu der Bewegungsachse 20 zu führen. Es wird ebenso geschätzt, dass die Dämpfer 150 und die radial innere und die äußere Kanaldruckoberfläche 112 und 116 zusammenwirken, um die axiale Bewegung des Spannvorrichtungsarms 70 entlang der Bewegungsachse 20 relativ zu der Halterung 12 zu begrenzen.
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Im Allgemeinen kann jeder der Dämpfer 150 eine Dämpferfeder 160 und ein Dämpferelement 162 umfassen. Die Dämpferfeder 160 kann jede Art von Feder sein, wie eine Schraubendruckfeder oder eine Wellenfeder. In dem gezeigten Beispiel umfasst die Dämpferfeder 160 eine Tellerfederscheibe, die in eine Dämpferbohrung 164 aufgenommen wird, die in die Rückseite des vorderen Armelements 80 konzentrisch mit einer zugehörigen der Innengewindebohrungen 108 ausgebildet wird. Das Dämpferelement 162 kann einen Dämpferkörper 166 und ein Paar Vorsprünge 168 enthalten, die sich von dem Dämpferkörper 166 radial nach außen erstrecken. Der Dämpferkörper 166, der als ein zylindrischer Sockel (d. h. ein kurzer, rechter zylindrischer Gegenstand) geformt werden kann, kann bemessen werden, um wenigstens teilweise in die Dämpferbohrung 164 aufgenommen zu werden. Die Vorsprünge 168 können in Aussparungen 170 aufgenommen werden, die in das vordere Armelement 80 ausgebildet werden und die die Dämpferbohrung 164 schneiden. Die Aufnahme der Vorsprünge 168 in die Aussparungen 170 verhindert die Drehung des Dämpferelements 162 relativ zu dem vorderen Armelement 80.
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Eine erste Seite des Dämpferkörpers 166 kann an der Dämpferfeder 160 anstoßen, während eine zweite, gegenüberliegende Seite des Dämpferkörpers 166 an der vorderen Druckoberfläche 52 der Auflageschiene 24 anstoßen kann. Das Dämpfungselement 162 kann einteilig aus einem gewünschten Material, wie einem gehärteten Stahl oder einem kriechfesten Kunststoff, ausgebildet werden. Optional kann das Dämpferelement 162 eine Beschichtung, Partikel und/oder eine Materialschicht enthalten, die dem Dämpferkörper 166 einen gewünschten Satz von tribologischen Eigenschaften bereitstellt. Das Dämpferelement 162 ist relativ zu dem Spannvorrichtungsarm 70 entlang einer jeweiligen Dämpferachse 174, die parallel zu der Bewegungsachse 20 verläuft, beweglich.
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Unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 6 kann die erste Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm optional einen ersten und einen zweiten Abstreifer 182 und 184 enthalten, die konfiguriert sind, um das Eindringen von Schmutz, Ablagerungen und Feuchtigkeit zwischen dem vorderen Armelement 80 und der Auflageschiene 24 zu verhindern, wenn der Spannvorrichtungsarm 70 relativ zu der Bewegungsachse 20 translatiert wird. Sowohl der erste als auch der zweite Abstreifer 182 und 184 können innerhalb eines jeweiligen Endes des vorderen Armelements 80 angeordnet werden und können dichtend mit der vorderen Druckoberfläche 52, der radial inneren und äußeren Druckoberfläche 56 und 62 und der radial inneren und äußeren Druckoberfläche 58 und 60 der Auflageschiene 24, mit der hinteren Kanal Oberfläche 102 und der ersten inneren und äußeren Kanal druckoberfläche 104 und 106 an dem vorderen Armelement 80, mit der zweiten inneren Kanaldruckoberfläche 112 und der radial inneren konischen Kanaldruckoberfläche 112 an dem ersten hinteren Armelement 82 und mit der zweiten äußeren Kanal druckoberfläche 114 und der radial äußeren konischen Kanaldruckoberfläche 116 an dem zweiten hinteren Armelement 84 in Eingriff gebracht werden.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 3 kann das vordere Armelement 80 eine Installationsöffnung 190 definieren, die an einer jeweiligen Verbindungselementöffnung 66 in der Halterung 12 ausgerichtet werden kann, um zu erlauben, dass ein zugehöriges der Verbindungselemente 68 durch das vordere Armelement 80 und in die jeweilige Verbindungselementöffnung 66 eingesetzt wird, wenn die Halterung 12 an der Struktur (z. B. Motor/Generator) gesichert ist. Falls gewünscht, könnte eine Umfangsdichtung 192 mit dem vorderen Armelement 80 gekoppelt und um die Installationsöffnung 190 herum angeordnet werden. Die Umfangsdichtung 192 kann dichtend an dem vorderen Armelement 80 und der Auflageschiene 24 in Eingriff stehen, wenn die Verbindungselementöffnung 66 vollständig innerhalb der Installationsöffnung 190 angeordnet ist, um die Migration von Schmutz, Ablagerungen und Feuchtigkeit durch die Installationsöffnung 190 und zwischen dem vorderen Armelement 80 und der Auflageschiene 24 zu verhindern.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 5 kann die Spannvorrichtungsriemenscheibe 72 ein Lager 200 und ein Spannvorrichtungsrad 202 enthalten. Der innere Lagerring 206 des Lagers 200 kann über der Riemenscheibennabe 92 angeordnet werden, und ein Verbindungselement 208 kann mit der Innengewindeöffnung 108 in der Riemenscheibennabe 92 in Gewindeeingriff stehen, um den inneren Lagerring 206 des Lagers 200 fest mit der Riemenscheibennabe 92 zu koppeln. Das Spannvorrichtungsrad 202 kann fest mit einem äußeren Lagerring 210 des Lagers 200 gekoppelt werden. Dementsprechend wird es geschätzt, dass die Spannvorrichtungsriemenscheibe 72 mit dem Spannvorrichtungsarm 70 gekoppelt ist, um sich damit zu bewegen.
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Die Federführung 74 ist an dem Spannvorrichtungsarm 70 montiert und konfiguriert, um die Spannvorrichtungsfeder 18 zu stützen, wenn die Spannvorrichtungsfeder 18 den Spannvorrichtungsarm 70 in eine vorbestimmte Richtung relativ zu der Bewegungsachse 20 drückt. Dementsprechend wird es geschätzt, dass die Federführung 74 mit dem Spannvorrichtungsarm 70 gekoppelt ist, um sich damit zu bewegen. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Federführung 74 schwenkbar mit dem Spannvorrichtungsarm 70 gekoppelt. Genauer gesagt ist die Federführung 74 schwenkbar auf der Schwenknabe 94 aufgenommen und ein zugehöriges der Verbindungselemente 208 sichert die Federführung 74 an der Schwenknabe 94. Die Federführung 74 kann einen Schwenkkörper 220 und einen ersten und einen zweiten Vorsprung 222 beziehungsweise 224 aufweisen, die von dem Schwenkkörper 220 radial nach außen ragen. In dem gezeigten Beispiel wird durch den ersten und den zweiten Vorsprung 222 und 224 jeweils ein Durchgangsloch 226 in einer Richtung ausgebildet, die parallel zu einer Achse verläuft, um die die Federführung 74 auf der Schwenknabe 94 schwenkt.
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Die zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm kann einen zweiten Spannvorrichtungsarm, eine zweite Spannvorrichtungsriemenscheibe und eine zweite Federführung umfassen. In dem bereitgestellten Beispiel ist die zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm auf eine Weise konfiguriert, die der der ersten Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm gleicht, und ist ebenfalls gleitend auf der Halterung 12 relativ zu der Bewegungsachse 20 beweglich. Eine detaillierte Beschreibung der zweiten Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm muss demnach hierin nicht bereitgestellt werden. Die in den Zeichnungen gezeigten Komponenten der zweiten Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm werden mit den Referenzzahlen gekennzeichnet, die bei der Erörterung der Komponenten der ersten Baugruppe 14 für einen Spannvorrichtungsarm vorstehend verwendet wurden. Es wird jedoch geschätzt, dass die zweite Baugruppe 16 für einen Spannvorrichtungsarm etwas anders konfiguriert werden könnte. Beispielsweise könnte der zweite Spannvorrichtungsarm schwenkbar mit der Halterung 12 oder mit dem Spannvorrichtungsarm 70 gekoppelt werden.
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Die Spannvorrichtungsfeder 18 ist auf den Federführungen 74 der ersten und der zweiten Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm montiert und spannt die erste und zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm so vor, dass die Spannvorrichtungsriemenscheiben 72 gegeneinander vorgespannt sind. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Spannvorrichtungsfeder 18 eine Schraubendruckfeder und jedes axiale Ende der Spannvorrichtungsfeder 18 ist an den ersten Vorsprüngen 222 an einer zugehörigen der Federführung 74 gesichert (d. h. darüber aufgenommen), sodass die erste und zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm um die Bewegungsachse 20 in die jeweiligen Richtungen (d. h. entlang der jeweiligen Bahnen 28 (5)) gedrückt werden, um die Spannvorrichtungsriemenscheiben 72 gegeneinander anzutreiben.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Anschlag 250, der aus Draht ausgebildet werden kann, in die Durchgangsbohrungen 226 in den zweiten Vorsprüngen 224 aufgenommen werden, um die erste und zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm in einer gewünschten Nähe zueinander zu halten. Wenn der Anschlag 250 an den zweiten Vorsprüngen 224 in Eingriff steht, können die erste und zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm gemeinsam (d. h. als ein Satz) um die Bewegungsachse 20 relativ zu der Halterung 12 translatiert werden. Bei dieser Konfiguration können die erste und zweite Baugruppe 14 und 16 für einen Spannvorrichtungsarm um die Halterung 12 gedreht werden, um die Installationsöffnungen 190 an den Verbindungselementöffnungen 66 auszurichten. Danach können die Verbindungselemente 68 sowohl durch die Installationsöffnungen 190 als auch durch die Verbindungselementöffnungen 66 aufgenommen und mit der Struktur, an der die Spannvorrichtung 10 montiert werden soll (z. B. der Motor/Generator), in Gewindeeingriff gebracht werden. Eine solche Konfiguration erlaubt es ebenso, dass die Spannvorrichtungsriemenscheiben 72 in eine gewünschte Ausrichtung bewegt werden, um zu erlauben, dass der Antriebsriemen auf eine gewünschte Weise geleitet wird. Danach kann der Anschlag 250 von den zweiten Vorsprüngen 224 entfernt werden, um zu erlauben, dass die Spannvorrichtungsfeder 18 die Spannvorrichtungsarme 70 um die Bewegungsachse 20 in jeweiligen Richtungen antreibt und die Spannvorrichtungsriemenscheiben 72 aufeinander zu bewegt.
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Unter Bezugnahme auf 7 bis 13 wird eine zweite Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wird, im Allgemeinen durch die Referenzzahl 10a angegeben. Die Spannvorrichtung 10a ist im Allgemeinen ähnlich wie die Spannvorrichtung 10 in 1, mit der Ausnahme, dass die Spannvorrichtungsfeder 18a als ein Federband konstruiert ist, jeder der Spannvorrichtungsarme 70a aus einem vorderen Armelement 80a und einem einzelnen hinteren Armelement ausgebildet wird und die Federführungen 74a fest mit den vorderen Armelementen 80a gekoppelt sind. Jede der Federführungen 74a ist „J-förmig“ und definiert einen Kanal, in den ein Ende der Spannvorrichtungsfeder 18a aufgenommen werden kann. Es wird geschätzt, dass die Federführungen 74a einheitlich und integral mit den vorderen Armelementen 80a ausgebildet werden können oder dass die Federführungen 74a als diskrete Komponenten ausgebildet werden können, die an die vorderen Armelemente 80a montiert werden. Im Betrieb wirkt die Spannvorrichtungsfeder 18a als eine Torsionsfeder, die den ersten und den zweiten Spannvorrichtungsarm 14a und 16a um die Bewegungsachse 20 zueinander antreibt.
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Wie in 11 gezeigt, sind die Verbindungselemente 86a, die die verschiedenen Komponenten der Spannvorrichtungsarme 70a miteinander sichern, in diesem Beispiel Nieten. Zusätzlich ist die Auflageschiene 24a in den 8, 9 und 13 gezeigt, die aus vier diskreten Auflageschienenkomponenten 300 ausgebildet wird, die mit dem Halterungselement 22a montiert werden.
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In dem Beispiel der 14 bis 16 wird eine dritte Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde, im Allgemeinen durch die Referenzzahl 10b angegeben. Die Spannvorrichtung 10b ist im Allgemeinen der Spannvorrichtung 10 aus 1 ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Spannvorrichtungsfeder 18b ein Paar Druckfedern 400 und eine zweite Federführung 402 umfasst und jede der Federführungen 74b fest mit einem Spannvorrichtungsarm 70b einer zugehörigen der ersten und der zweiten Baugruppe 14b und 16b für einen Spannvorrichtungsarm gekoppelt ist.
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Die zweite Federführung 402 ein Führungselement 410 und ein Paar Federhalterungen 412 umfassen. Das Führungselement 410 kann als eine allgemein C-förmige Struktur konfiguriert werden, die konfiguriert ist, um sich auf der Halterung 12 um die Bewegungsachse zu translatieren (d. h. gleitend auf der Halterung 12 montiert ist), und kann auf eine ähnliche Weise konstruiert werden, die der des ersten Spannvorrichtungsarm 70 ähnlich ist (2). Genauer gesagt, kann sich das Führungselement 410 um die äußere und die innere Umfangskante der Halterung 12 wickeln, was ein Entfernen des Führungselements 410 aus der Halterung 12 in einer axialen Richtung, die parallel zu der Bewegungsachse ist, verhindert. Alternativ kann das Führungselement 410 auf eine ähnliche Weise konfiguriert werden, die der des Spannvorrichtungsarms 14 in 1 ähnlich ist (d. h. mit einem vorderen und einem hinteren Armelement, die über eine Mehrzahl von Verbindungselementen miteinander montiert sind). Ebenso könnte das Führungselement 410 alternativ fest mit der Halterung 12 gekoppelt werden. Die Federhalterungen 412 können fest mit den gegenüberliegenden lateralen Seiten des Führungselements 410 gekoppelt werden. Jede der Federhalterungen 412 kann einen Federführungsabschnitt 420 und einen Flansch 422 aufweisen. Der Federführungsabschnitt 420 kann eine zylindrische Struktur sein, die sich von einer lateralen Seite des Führungselements 410 in eine Richtung erstrecken kann, die der Federführung 74b an einer entsprechenden einen der ersten und der zweiten Baugruppe 14b und 16b für einen Spannvorrichtungsarm zugewandt ist. Der Flansch 422 kann sich radial aus dem Federführungsabschnitt 420 erstrecken. Jede der Druckfedern 400 kann auf einer zugehörigen einen der Federführungen 74b und einer zugehörigen einen der Federhalterungen 412 aufgenommen werden. Genauer gesagt kann ein erstes Ende jeder der Druckfedern 400 auf einem zugehörigen einen der Federführungsabschnitte 420 aufgenommen werden und an einem entsprechenden einen der Flansche 422 anstoßen. Auf ähnliche Weise kann ein zweites Ende jeder der Druckfedern 400 auf einem allgemein zylindrisch geformten Abschnitt 426 einer zugehörigen einen der Federführungen 74b aufgenommen werden und gegen einen Flansch 428 anstoßen, der sich von dem zylindrisch geformten Abschnitt der Federführung 74b radial nach außen erstreckt.
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In dem Beispiel der 17 und 18 wird eine vierte Spannvorrichtung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde, im Allgemeinen durch die Referenzzahl 10c angegeben. In diesem Beispiel ist die Spannfeder 18c eine äußere Torsionsfeder, die aus einem Federdraht ausgebildet wird, um einen Federkörper 450, der um die Bewegungsachse gewickelt ist, und ein Paar Federmitnehmer 452 aufzuweisen, die sich von einem Federkörper 450 radial nach innen erstrecken. In dem bereitgestellten Beispiel wird der Federkörper 450 eineinviertel (1,25) Mal um die Halterung 12 gewickelt und wird der Federdraht mit einem kreisförmigen lateralen Querschnitt ausgebildet. Es wird jedoch geschätzt, dass der Draht, der den Federkörper 450 ausbildet, mehr oder weniger stark um die Halterung 12 gewickelt werden könnte und/oder alternativ eine laterale Querschnittsform aufweisen könnte, die nicht kreisförmig ist (z. B. quadratisch, rechteckig). Jeder der Federmitnehmer 452 wird gegen eine zugehörige eine der Federführungen 74c angestoßen, die fest mit einem Spannvorrichtungsarm 70c eines zugehörigen einen der ersten und der zweiten Baugruppe 14c und 16c für einen Spannvorrichtungsarm gekoppelt sind.
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Das Beispiel der 19 und 20 ähnelt dem des vorhergehenden Beispiels insofern, als dass die Spannvorrichtungsfeder 18d ebenso eine äußere Torsionsfeder ist. Der Federkörper 450d erstreckt sich jedoch nicht vollständig über die Halterung 12 hinaus, und die Federmitnehmer 452d greifen in Federführungen 74d ein, die an den Enden der Spannvorrichtungsarme 70d der ersten und der zweiten Baugruppe 14d und 16d für einen Spannvorrichtungsarm angebracht sind. Auf Wunsch können an den Spannvorrichtungsarmen 70d Federanlageelemente 460 ausgebildet werden und sie können sich davon radial nach außen erstrecken. Die Federanlageelemente 460 sind konfiguriert, um die Verkippung des Federkörpers 450d zu begrenzen, sodass er in einer zu der Bewegungsachse orthogonalen Ausrichtung gehalten wird.
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In den 21 und 22 ist ein Abschnitt einer weiteren Spannvorrichtung dargestellt, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurde. Die Spannvorrichtung enthält eine Spannvorrichtungsfeder 18e, die als eine Wickelfeder ausgebildet ist. Die Spannvorrichtungsfeder 18e kann ein radial inneres Ende 470, das an eine erste Federführung 74e-1 anstößt, die fest mit einem ersten der Spannvorrichtungsarme 70e gekoppelt ist, ein radial äußeres Ende 472, das an eine zweite Federführung 74e-2 anstößt, die fest mit einem zweiten der Spannvorrichtungsarme 70e gekoppelt ist, und einen Federkörper 450e aufweisen, der spiralförmig zwischen dem radial inneren Ende 470 und dem radial äußeren Ende 472 gewickelt ist.
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Die vorstehend ausführlich besprochenen und in den 1 bis 22 dargestellten beispielhaften Spannvorrichtung beschreiben Spannvorrichtung mit einer Spannvorrichtungsfeder, die aus einer Einzelfeder oder aus einem Paar identischer Schraubendruckfedern besteht, die in einer Reihenanordnung angeordnet sind. Es wird jedoch geschätzt, dass die Spannvorrichtungsfeder aus zwei oder mehr Federn ausgebildet werden könnte, die in einer anderen Anordnung, wie einer parallelen Anordnung, angeordnet werden können, und dass die zwei oder mehr Federn nicht auf eine identische Weise konfiguriert werden müssen. In dieser Hinsicht kann es in manchen Situationen wünschenswert sein, die Spannvorrichtungsfeder mit zwei oder mehreren Federn, die von unterschiedlicher Art sein können (z. B. Druck-, Zug-, Band-, Wickel-, Torsionsfeder) auszubilden. Ein Beispiel für diese alternative Konstruktion ist in 23 dargestellt, in der die Spannvorrichtungsfeder 18f eine erste Feder 500 und eine zweite Feder 502 umfasst. Die erste Feder 500 ist eine Feder der Bandart, die dem in dem Beispiel der 7 bis 13 dargestellten ähnlich ist. Die erste Feder 500 ist ebenso auf eine ähnliche Weise an den Spannvorrichtungsarmen 70f angebracht, die dieser ähnlich ist, die in dem Beispiel der 7 bis 13 dargestellt ist. Genauer gesagt enthält jeder der Spannvorrichtungsarme 70f eine erste Federführung 74a mit einem Schlitz oder Kanal 504, in den ein jeweiliges Ende der ersten Feder 500 aufgenommen werden kann. Die zweite Feder 502 ist in dem bereitgestellten Beispiel eine Wickelfeder und ähnelt der Wickelfeder, die in dem Beispiel der 21 und 22 eingesetzt wird. Die zweite Feder 502 ist an den Spannvorrichtungsarmen 70f angebracht. In dem bereitgestellten Beispiel weist jeder der Spannvorrichtungsarme 70f eine zweite Federführung 510 auf, in die ein zugehöriges Ende der zweiten Feder 502 aufgenommen wird. Da sowohl die erste als auch die zweite Feder 500 und 502 direkt auf die Spannvorrichtungsarme 70f wirken, wird es geschätzt, dass die erste und die zweite Feder 500 und 502 in einer parallelen Anordnung angeordnet sind.
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Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde für Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecke bereitgestellt. Sie soll nicht vollständig sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben wird. Diese können ebenso in vielerlei Hinsicht variiert werden. Solche Abweichungen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle derartigen Änderungen sollen in dem Umfang der Offenbarung enthalten sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 62/932747 [0001]
- US 62/962534 [0001]
