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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rückführen eines beweglichen Vorrichtungsteils in eine bestimmte Position, beispielsweise zur Positionsrückführung eines Schiebetürelements in eine vorgegebene Schließposition.
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Wenn Vorrichtungsteile relativ zueinander beweglich sind, kann es gewünscht sein, durch eine passende Vorrichtung dafür zu sorgen, dass eine bestimmte Relativposition in bestimmten Situationen automatisch eingenommen wird. Zum Beispiel kann es gewünscht sein, ein Schiebetürelement, also den verschieblichen Schiebetürflügel, relativ zu fest angebrachten Beschlagteilen als zweitem Vorrichtungsteil in eine ganz bestimmte Schließposition, in der seitliche Türelementränder bündig mit anderen Schiebetürelementrändern oder Möbel- bzw. Gebäudewänden abschließen, zu positionieren. Wenn der Benutzer das Schiebetürelement nur ungenau zuschiebt oder vor Abschluss der Bewegung mit einem Restschwung loslässt, der nicht genau für die Restbewegung in die gewünschte Position ausgelegt ist, kann eine solche Positionsrückführvorrichtung eine entsprechende Postionsjustage vornehmen.
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Bekannt sind solche Positionsrückführvorrichtungen im Zusammenhang mit Schiebetüren zum Beispiel aus der
WO 2006/056606 . Dort ist eine Vorrichtung zum Abdämpfen der Bewegung eines Schiebetürelements vor Erreichen einer Endposition der Bewegungsstrecke dargestellt, bei der eine auf Zug belastete Schraubenfeder das Schiebetürelement in die Endposition zieht.
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Ferner ist mit der
EP 2 333 218 eine Dämpfungseinrichtung bekannt geworden, die Relativbewegungen in zwei entgegengesetzten Richtungen dämpfen und freigeben kann. Bei diesem Stand der Technik sind zwei Schraubenfedern vorgesehen, die beide mit entgegengesetzter Kraftrichtung mit einem Schieber gekoppelt sind, der wiederum mit einem Schiebetürelement gekoppelt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positionsrückführvorrichtung mit erweiterten Anwendungsmöglichkeiten anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Positionsrückführung eines in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen verschiebbaren Mitnehmers in eine Sollposition mit: dem verschiebbaren Mitnehmer, zwei gegenläufigen Einwege-Rückstellkupplungen und zwei elastischen Elementen, die jeweils über eine jeweilige der Rückstellkupplungen mit dem Mitnehmer verbunden sind, wobei jede Rückstellkupplung bei einer Verschiebung des Mitnehmers aus der Sollposition in einer jeweiligen Richtung den Mitnehmer an ein jeweiliges der elastischen Elemente so koppelt, dass der Mitnehmer in der Verschiebebewegung durch das elastische Element in Richtung zu der Sollposition kraftbeaufschlagt ist, und bei einer Verschiebung des Mitnehmers in der anderen Richtung keine Kopplung zwischen dem Mitnehmer und diesem elastischen Element herstellt, so dass der Mitnehmer bei Verschiebungen in beiden Richtungen jeweils von einem jeweiligen der elastischen Elemente in Richtung zu der Sollposition kraftbeaufschlagt und von dem jeweils anderen elastischen Element freigegeben ist, sowie auf einen entsprechend ausgestatteten Schiebetürenbeschlag und eine entsprechend montierte Schiebetür und eine entsprechende Verwendung der Positionsrückführvorrichtung.
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Die erfindungsgemäße Positionsrückführvorrichtung arbeitet demgemäß in zwei Richtungen und kann den verschiebbaren Mitnehmer bzw. ein mit diesem gekoppeltes weiteres Element, zum Beispiel ein Schiebetürelement, dementsprechend bei Verschiebungen in beiden Richtungen aus der Sollposition heraus in dieselbe zurückführen (oder umgekehrt ein Vorrichtungsteil mit der Positionsrückführvorrichtung relativ zu einem festen Bezugspunkt bewegen, der mit dem Mitnehmer gekoppelt ist). Dazu sind nicht nur zwei elastische Elemente vorgesehen, die jeweils die Aufgabe haben, in einer der beiden Richtungen die für das Rückführen notwendige Kraft bereitzustellen. Zudem sind zwei entsprechend gegenläufige Einwege-Rückstellkupplungen vorgesehen, von denen jede richtungsabhängig eine Kopplung zwischen dem Mitnehmer und einem entsprechenden elastischen Element herstellt bzw. freigibt (in diesem Sinn ”Einwege”-Kupplungen). Damit wird der Mitnehmer also bei einer Auslenkung in eine bestimmte Richtung durch eine der beiden Rückstellkupplungen an eines der elastischen Elemente gekoppelt, während die andere Rückstellkupplung den Mitnehmer freigibt.
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Wenn hier von zwei Rückstellkupplungen die Rede ist, bedeutet dies nicht zwingend, dass diese baulich völlig getrennt ausgeführt sein müssen. Sie können durchaus auch gemeinsame Bauteile aufweisen; wesentlich ist die geschilderte richtungsabhängige Freigabe bzw. Kopplung.
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Dementsprechend bietet die Erfindung den Vorteil, das elastische Element für die bestimmte Richtung individuell vorsehen zu können. Damit kann es nach Wunsch individuell ausgelegt werden. Zum Beispiel könnte es in einer Richtung bei gleichen Auslenkungsstrecken mit größeren Rückstellkräften verbunden sein als in der anderen Richtung oder auch einen richtungsabhängig individuellen Kraft-Weg-Zusammenhang zeigen. Alternativ dazu oder auch zusätzlich kann die Möglichkeit genutzt werden, elastische Elemente vorzuspannen. Das hat den Vorteil, dass bei kleinen Auslenkungen in Folge der Vorspannung bereits nennenswerte Rückstellkräfte auftreten. Wenn nämlich die Rückstellung nur über ein einziges elastisches Element erfolgt, beispielsweise eines, dass in eine Richtung auf Stauchung und in der anderen Richtung auf Dehnung beansprucht wird, so sind, auch bei nicht linearen Kraft-Weg-Zusammenhängen, die Rückstellkräfte in der Umgebung der Sollposition klein. Dementsprechend unsicher oder ungenau ist die Positionsbestimmung. Dieser Vorteil gilt auch gegenüber der Verwendung zweier elastischer Elemente ohne entsprechende Einwege-Kupplungen. Dann addieren sich nämlich die Kräfte beider elastischer Elemente, was letztlich zu einem gemeinsamen Kraft-Weg-Zusammenhang führt, der wiederum in der Umgebung der Sollposition dementsprechend kleine Rückstellkräfte beinhaltet (weil in der Sollposition ein Kräftegleichgewicht herrschen muss).
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Der Begriff ”elastisches Element” steht ganz allgemein für Bauteile, die nach einem bestimmten Kraftwegzusammenhang eine Rückstellkraft zur Rückbewegung in die Sollposition bereitstellen. In Betracht kommen dabei nicht nur im klassischen Sinn des linearen Kraftwegzusammenhangs ”elastische” Elemente. Bevorzugt sind elastische Elemente aus Elastomeren (wie z. B. Gummizüge), Gasdruckfedern und besonders Schraubenfedern und andere klassische Metallfedern.
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Besonders bevorzugter Weise werden Schraubenfedern auf Zug beansprucht und, ebenfalls vorzugsweise bereits auf Zug vorgespannt.
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Ferner richtet sich die Erfindung grundsätzlich auf Positonsrückführvorrichtungen mit zumindest zwei Richtungen, vorzugsweise aber auf solche mit genau zwei Richtungen, die zueinander entgegengesetzt sind. Vor allem bezieht sich die Erfindung dabei auf Richtungen im geraden linearen Sinn und dementsprechend auch Bewegungsrichtungen im Sinne einer Längsverschiebung. Im allgemeinsten Sinn ist hier von Richtungen aber auch im Sinne von Drehrichtungen und dementsprechend entgegengesetzten Drehbewegungen die Rede.
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An den Rückstellungskupplungs-seitigen Enden der elastischen Elemente können verschiebbar geführte Schlitten vorgesehen sein, die einen Teil dieser Kupplungen bilden können.
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In diesem Zusammenhang oder auch unabhängig davon können die Rückstellkupplungen vorteilhaft mit einer einseitigen Anlage ausgestaltet sein, also indem zwei Elemente in der einen Relativbewegungsrichtung aneinanderstoßen und sich in der anderen Relativbewegungsrichtung von einander lösen können, beispielsweise durch einen Eingriff eines Stifts in eine einseitig offene Ausnehmung.
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Die erfindungsgemäße Positionsrückführvorrichtung kann für unterschiedlichste Vorrichtungsteile eingesetzt werden, richtet sich aber vorzugsweise auf Schiebetürsysteme. Auch denkbar sind Anwendungen etwa bei Arbeitsplatten z. B. Tischplatten, oder sonstigen bewegbaren Möbelteilen. In diesem Zusammenhang sind, wie eingangs bereits erwähnt, Dämpfungseinrichtungen bekannt. Auch die erfindungsgemäße Positionsrückführvorrichtung ist vorteilhaft mit einem Dämpfer zu kombinieren. Dazu sind die entsprechenden Enden des Dämpfers einerseits mit dem Mitnehmer der Positionsrückführvorrichtung und andererseits mit den beiden Enden der elastischen Elemente zu koppeln, die nicht mit dem Mitnehmer gekoppelt sind. Natürlich können auch mehr als ein Dämpfer, insbesondere zwei Dämpfer, verwendet werden.
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Insbesondere wird hierzu verwiesen auf die eingangs bereits zitierte
EP 2 333 218 . Wie dort kann eine Kupplung (im Folgenden als Dämpfungskupplung bezeichnet) verwendet werden, die einen Kraftschluss zwischen einem entsprechenden Vorrichtungsteil (der beiden relativ zueinander bewegten Vorrichtungsteile) und einem Ende des Dämpfers herstellen und lösen kann. (Diese Dämpfungskupplung ist im vorliegenden Zusammenhang nicht zu verwechseln mit den Rückstellkupplungen.) In dieser Form kann, wie in der zitierten EP-Veröffentlichung beschrieben, in der Umgebung einer mittleren (im Gegensatz zu Endlagen-)Position insbesondere einer Schiebetür eine Dämpfung bewirkt werden und kann diese Dämpfung wiederum kombiniert werden mit der erfindungsgemäßen Rückführfunktion. In diesem Zusammenhang ist übrigens ein sich Lösen der Dämpfungskupplung nicht zwingend, (weil der Arbeitsbereich des oder der Dämpfer der Gesamtbewegungsstrecke entsprechen könnte) aber bevorzugt.
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Entsprechend der zitierten EP-Veröffentlichung ist auch im vorliegenden Zusammenhang eine Ausgestaltung der Dämpfungskupplung mit einem sich entlang einer Schiebestrecke bewegenden und in abgewinkelten Endstücken der Schiebestrecke freigebenden Schieber bevorzugt. Ferner ist auch im vorliegenden Zusammenhang eine gabelartige Ausbildung des Schiebers zur Wechselwirkung mit einem Anschlagelement bevorzugt, wobei die gabelartige Form das Anschlagelement in einer Bewegung entlang der Schiebestrecke umgreift, in den genannten Endstücken jedoch freigibt, indem die Gabelform entsprechend verkippt wird. Zu den vorstehend genannten Ausgestaltungen im Zusammenhang mit der Dämpfung und der Dämpfungskupplung wird ergänzend auf die genannte EP-Veröffentlichung verwiesen.
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Hinsichtlich der Kombination der Positionsrückführvorrichtung mit dem Dämpfer ist eine feste Verbindung des bereits öfter erwähnten Mitnehmers mit demjenigen Dämpfungskupplungsteil bevorzugt, das beim lösen der Dämpfungskupplung mit dem Dämpfer verbunden bleibt, also insbesondere mit dem Schieber. Hier kann eine einstückige Ausführung besonders praktisch sein.
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Der Mitnehmer kann beispielsweise eine Verlängerung des Schiebers über eine interne Kippachse hinaus darstellen. Mit der internen Kippachse soll die rotatorische Komponente der Bewegung des Schiebers in den abgewinkelten Endstücken beschrieben werden, sodass der Mitnehmer quasi gegenläufig verkippt wird.
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Eine praktische und einfache Ausführung der Einwege-Rückstellkupplungen kann in einem Stift-Aufnahme-Mechanismus zwischen den bereits erwähnten Schlitten am Ende der elastischen Elemente und dem Mitnehmer bestehen, wie das Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Zum Beispiel kann ein flacher Rundstift in eine ungefähr U-förmige und damit einseitig offene Vertiefung eingreifen.
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Wie bereits erläutert, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Positionsrückführvorrichtung, besonders, aber nicht nur in Kombination mit der Dämpfungseinrichtung, Schiebetürelemente vorteilhaft montieren. Dementsprechend richtet sich die Erfindung auch auf einen Schiebetürenbeschlag mit diesen Elementen bzw. zumindest mit der Positionsrückführvorrichtung. In dieser Weise ändern sich die Gebrauchseigenschaften des Schiebetürsystems im Sinne der Positionsbestimmung und -rückführung und gegebenenfalls der Dämpfung vorteilhaft, sodass auch das Schiebetürsystem insgesamt Gegenstand der Erfindung ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können und sich auf alle Kategorien der Erfindung beziehen.
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1 zeigt in den Einzeldarstellungen a bis k in einem vereinfachten Prinzipschema das Funktionsprinzip des Ausführungsbeispiels.
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2 zeigt in den Einzeldarstellungen a bis f eine konkrete Realisierungsform im Ausschnitt.
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1 zeigt in der ersten Einzeldarstellung
1a eine symbolisch dargestellte Wand
1 mit einem Anschlagelement
2, hier in Form eines einfachen Stifts. Praktisch kann man sich diesen Stift in einer Montageschiene eines Schiebetürsystems montiert denken, vgl. zum Beispiel in der
EP 2 333 218 die
3. Darunter ist eine Baugruppe, nämlich eine erfindungsgemäße Positionsrückführvorrichtung kombiniert mit einer Dämpfungseinrichtung, vorgesehen (zu der streng genommen noch der Stift
2 gehört). Diese weist zwei gegenläufige pneumatische Lineardämpfer
3 und
4 auf, zu denen auf die eingangs zitierte WO-Schrift verwiesen wird. Ferner wird verwiesen auf die beiden Dämpfer
3a und
3b in
1 und
3 bzw. die entsprechenden Dämpfer in den übrigen Figuren außer
6a und b der EP-Schrift. Zwischen den Dämpfern
3 und
4 befindet sich eine Kulissenschiebeführung
5 mit einem Mitnehmer
6. Dieser ist mit den Enden der Kolbenstangen der Dämpfer
3 und
4 verbunden und in einer geraden Kulissenschiebeführungsbahn längsbeweglich zwischen einer in
1a gezeigten und einer entgegengesetzten Position, die in den
1d und e annähernd erreicht ist. Dieser Mitnehmer
6 weist Ausnehmungen auf, in die Schlitten
7 und
8 eingreifen können. Diese Schlitten
7 und
8 sind ihrerseits in geraden Kulissenschiebeführungen verschiebbar, die aber jeweils nur die Hälfte (und zwar jeweils eine andere) der Länge der Führung des Mitnehmers
6 betragen, wie zeichnerisch angedeutet. Diese Baugruppe kann man sich dementsprechend auf einem Schiebetürelement montiert vorstellen. Sie bewegt sich also mit dem Schiebetürelement mit.
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In 1a ist unter dem Anschlagelement 2 ein vertikaler Strich 9 eingezeichnet, der nur symbolisch für eine Dämpfungskupplung steht, die mittelbar mit dem Mitnehmer 6 zusammenwirkt. Dies wird anhand 2 noch näher erläutert. Im Übrigen wird zur Funktionsweise der Dämpfungskupplung ergänzend auf die häufig zitierte EP-Schrift und dort konkret auf die 5 verwiesen.
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Wenn man sich nun in der Reihenfolge der Einzeldarstellungen in 1 die Unterschiede dazwischen verdeutlicht, erkennt man zunächst in der Folge der Darstellungen a bis d eine Bewegung der Baugruppe, also des Schiebetürelements, von rechts nach links.
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In der als b bezeichneten Situation liegt der Stift 2 über dem Schlitten 7 und die (hier und im Folgenden zur Vereinfachung nicht mehr eingezeichnete) Kupplung 9 ist bereits mit dem Schlitten 7 gekoppelt. Eine zwischen dem Schlitten 7 und einem davon distalen Endpunkt des Dämpfers 4 gespannte Zugschraubenfeder 10 zieht den Schlitten 7 und damit den Mitnehmer 6 und somit das Schiebetürelement relativ zu dem Stift 2 weiter. Die Kupplung 9 greift dabei in einer anhand 2 noch zur erläuternden Weise, sobald der Stift 2 die Position des Schlittens 7 und des Mitnehmers 6 ganz links (in 1a) erreicht.
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Diese Bewegung schreitet fort, bis der Schlitten 7 das Ende seiner Bewegungsstrecke erreicht. Man erkennt, dass sich der Mitnehmer 6 dann von dem Schlitten 7 lösen kann, sich aber andererseits mit dem zweiten Schlitten 8 koppelt und diesen vor sich her schiebt. Dementsprechend ist die Baueinheit aus Dämpfungseinrichtung und Positonsrückführvorrichtung in 1c bis h hinsichtlich der Oben-Unten-Zuordnung verdreht gezeichnet, nämlich um zu verdeutlichen, dass nunmehr der Stift 2 mit dem Schlitten 8 gekoppelt ist.
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Die Bewegung in die mit d bezeichnete Position soll veranschaulichen, dass das in 1a mit Schwung kommende Schiebetürelement etwas über die Sollposition hinausschießt, nämlich bis in die in den 1d und e dargestellte Position. In 1e ist durch die beiden Pfeife links dargestellt, dass eine zu der Schraubenfeder 10 komplementäre zweite Schraubenfeder 11 nun stark gedehnt ist und beginnt, sich zusammenzuziehen. Dementsprechend bewegt sich das Schiebetürelement in den Einzeldarstellungen e, f und g nach rechts und ist in der Darstellung g in der Sollposition, nämlich mittig, angekommen. Die beiden Dämpfer 3 und 4 haben dabei dafür gesorgt, dass die Bewegungsenergie des Schiebetürelements dissipiert wurde und das Schiebetürelement in der Situation g stehen geblieben ist.
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Das zweite Blatt mit den 1h bis k illustriert einen umgekehrten Vorgang, hier eine Auslenkung aus der Mittenposition nach rechts, bei der der Benutzer das Schiebetürelement gegen die Kraft der Feder 10 und die Dämpfungskraft schiebt. In der Situation j löst sich die Dämpfungskupplung 9 und wird das Schiebetürelement frei, wie k zeigt.
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Anhand 2, mit den Einzeldarstellungen a bis f, wird der mittlere Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert, und zwar in einer konkreten Darstellung. Dabei sind, soweit möglich, die gleichen Bezugsziffern eingetragen wie in 1. Man erkennt einen Kunststoffkörper 5 der Baugruppe, der Kulissenschiebeführungen für hier konkret dargestellten Schlitten 7 und 8 und den dazwischen erkennbaren Mitnehmer 6 aufweist. Ferner weist dieser Kunststoffkörper 5 eine Kulissenschiebeführung für den gabelartig ausgebildeten Schieber 9 als Teil der Dämpfungskupplung auf. Zu diesem Schieber 9, seiner Führung und der diesbezüglichen Ausgestaltung des Kunststoffkörpers 5 und im Übrigen zu den ersichtlich vorne und hinten anschließenden und hier nicht gezeichneten Dämpfern kann verwiesen werden auf das Ausführungsbeispiel in der mehrfach zitierten EP-Schrift in 4 und 5. Abweichend von der dortigen Darstellung sind hier die beiden Federn 10 und 11 nicht einfach mit einem verlängerten Hebelarm des Schiebers 9 dauerhaft gekoppelt sondern über die bereits erläuterten Einwege-Rückstellkupplungen. Diese sind besser ersichtlich in den Einzeldarstellungen b, c und d, in denen einzelne Teile weggelassen sind. Insbesondere erkennt man in 2c eine U-förmige Aufnahme 12 in dem Schieber 6 und in 2d einen flachen Rundstift 13 an dem Schlitten 8. Damit ist auch zu erkennen, dass in 2b ein komplementärer und nach unten weisender Stift an dem Schlitten 7 in die Aufnahme 12 eingreift. Umgekehrt enthält der Schieber 6 unten eine komplementäre und hier nicht ersichtliche Aufnahme für den Stift 13. 2e zeigt, wie der Mitnehmer 9, der Schieber 6 und der Schlitten 7 nach vorne links aus der Mittelposition herausbewegt sind und dabei die Feder 10 zusätzlich zu ihrer Zugvorspannung gedehnt ist. Umgekehrt zeigt 2f, wie der Schieber 9, der Mitnehmer 6 und der Schlitten 8 nach rechts hinten ausgelenkt sind und dabei die Feder 11 gedehnt ist. (Die Zeichnung ist zeichnerisch insoweit vereinfacht, als die Federn 10 und 11 in 2e und f nicht gedehnt gezeichnet sind, tatsächlich sind sie natürlich gedehnt, vergleiche die Darstellungen in 1 und in der EP-Veröffentlichung, 4.)
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Diese Ausführung der Rückstellkupplungen 12, 13 hat insbesondere den Vorteil, besonders einfach in der Herstellung und gleichzeitig gegenüber den Kippbewegungen an den Enden der Bewegungsstrecke unempfindlich zu sein. Die runden Stifte können sich dazu leicht in den Aufnahmen mit den runden Anlageflächen drehen. Die Kippbewegungen entstehen, weil der Schieber 9 und der Mitnehmer 6 ein einheitliches Bauteil sind, dessen Mittelbereich in dem Kunststoffkörper 5 geführt ist und in den abknickenden Enden der Bewegungsstrecke (in Verbindung mit der gewünschten Kippbewegung der Gabel des Schiebers 9) insgesamt gedreht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/056606 [0003]
- EP 2333218 [0004, 0016, 0025]
