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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen einer Position
von zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen, insbesondere
im Fahrzeugbereich und hier insbesondere von einer Sitzneigung und/oder
einer Lehnenneigung eines Sitzes, wobei die Teile miteinander über einen
Drehmechanismus verbunden sind.
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Verstelleinrichtungen
für Sitze,
insbesondere für
Fahrzeugsitze, gibt es in vielfältigster
Form und Ausführung.
Nur bspw. wir auf die
DE
101 44 840 A1 oder die
DE 199 38 666 A1 verwiesen, welche Beschläge für Kraftfahrzeugsitze
zeigen, die pro Beschlag aus sehr vielen einzelnen Elementen gebildet
sind und einen komplizierten Drehmechanismus aufweisen.
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Ferner
zeigt die
DE 199 29
036 A1 einen verstellbaren Sitz mit einem Sitzteil und
einem Rückenteil, die
um eine in Fahrzeugquerrichtung waagrechte Achse drehbar miteinander
verbunden sind. In der normalen Gebrauchslage ist das Sitzteil bzw.
das Rückenteil
mittels zumindest eines etwa parallel zur Achse ausgerichteten Bolzen
an einer gegenüber
dem Sitzteil bzw. dem Rückenteil
unbeweglichen Tragstruktur abgestützt bzw. verriegelt. Dieser
Bolzen soll dabei zwischen zumindest zwei Positionen, einer Abstützposition
und einer Ruheposition, axial verstellbar ausgebildet sein. Ferner
soll die Verstellung des Bolzens von einer Abstützposition in die Ruheposition
bei der Überführung des
Sitzteils und/oder des Rückenteils
in eine Nichtgebrauchslage oder umgekehrt die Verstellung des Bolzens
von der Ruheposition in die Abstützposition
bei der Überführung des
Sitzteils und/oder des Rückenteils
in die normale Gebrauchslage erfolgen. Dieser Bolzen läuft in einer Kulissennut,
so dass je nach axialer Verstellung des Bolzens die Position der
Rückenlehne
gegenüber
dem Sitz verändert
werden kann. Dieser Mechanismus hat den Nachteil, dass auf diesen
Bolzen erhebliche Kräfte wirken,
die nur schwer abgefangen werden können, ohne dass die Wirkungsweise
des Bolzens beeinträchtigt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellung
der Sitzneigung und/oder der Lehnenneigung eines Sitzes grundlegend
zu vereinfachen. Gleichzeitig soll die Vorrichtung zur Verstellung
für jedweden
Anwendungsfall verwendbar sein.
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Lösung der
Aufgabe
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe führt,
dass der Drehmechanismus zumindest eine Hülse oder ein Rohr aufweist,
deren/dessen Innenwand zumindest eine Drallnut besitzt, wobei zumindest
ein Steckteil in die Hülse
eingesetzt ist, auf dessen Oberfläche sich zumindest ein Vorsprung
befindet, der in die Drallnut eingreift, und wobei Hülse/Rohr
und Steckteil axial relativ zueinander bewegbar sind.
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So
kann die Vorrichtung zum Verstellen beispielsweise für die Verstellung
einer Kopfstütze
verwendbar sein oder zum Schliessen von Türen von Fahrzeugen und/oder
Gebäuden,
von Kofferraumdeckeln von Fahrzeugen, von Fenstern von Fahrzeugen
und/oder Gebäuden
u. dgl..
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Je
nachdem, in welches Anwendungsgebiet die Vorrichtung zum Verstellen
fällt,
müssen
die Elemente der Vorrichtung zum Verstellen entsprechend ausgebildet
sein. Das Grundprinzip der Vorrichtung zum Verstellen bleibt jedoch
das gleiche.
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Der
Grundgedanke der Erfindung liegt in der Drallverbindung zwischen
Hülse/Rohr
und Steckteil. Durch das axiale Verschieben dieser beiden Elemente
gegeneinander, erfolgt auch ein Drehen, so dass hierdurch zwei Teile
relativ zueinander verstellt werden können.
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Die
vorliegenden Ausführungsbeispiele
beziehen sich auf die Verstellung einer Position insbesondere einer
Sitzneigung und/oder einer Lehnenneigung gegenüber einem Sitz. Dabei geschieht
dies kraft- und formschlüssig über die
Drallzüge,
die in den Drallnuten laufen, wobei hier besonders die wirkenden
Kräfte
günstig aufgenommen
werden können.
Sollte es sich als ratsam erweisen, könnte auch der Drallzug als
Drallnut ausgebildet sein, so dass zwischen den Drallnuten in der
Innenwand der Hülse
und den Drallnuten in der Oberfläche
des Steckteils Kugeln oder dergleichen gelagert werden können, welche
ein axiales Verschieben der beiden Elemente zueinander begünstigen
und erleichtern. Hier soll der Erfindung keine Grenze gesetzt sein.
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Auch
Form und Verlauf von Drallnuten bzw. Drallzügen können den gewünschten
Gegebenheiten angepasst werden. Bspw. kann es sich als ratsam erweisen,
die Steigung der Drallnuten bzw. Drallzüge asymmetrisch auszugestalten,
so dass ab einer gewissen Position bspw. eine beschleunigte Sitz-
und/oder Lehnenneigung erfolgt. Auch hier sind viele Abwandlungen
denkbar, die von der vorliegenden Erfindung umfasst werden sollen.
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Ein
weiterer Gedanke der Erfindung betrifft die Möglichkeiten des axialen Verstellens
von Hülse/Rohr und
Steckteil zueinander. Bspw. könnten
hier pneumatische oder hydraulische Einrichtungen Anwendung finden,
welche das Steckteil in der Hülse/dem
Rohr verschieben. Denkbar ist auch, das Steckteil ortsfest zu belassen
und die Hülse
auf dem Steckteil zu verschieben, wobei diese sich dann relativ
zum Steckteil verdreht.
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Bei
der Wahl der geeigneten Einrichtung sind die Gegebenheiten des Sitzes
zu betrachten, da es in der Regel unerwünscht ist, wenn Teile der erfindungsgemässen Vorrichtung
mehr oder weniger weit über
den eigentlichen Sitzraum hinaus vorstehen. Deswegen wird bevorzugt
der Drehmechanismus im Bereich des Sitzraumes integriert, so dass
bei einem bevorzugten, einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung
eine Drehspindelverzahnung gewählt
wird. Dabei ist denkbar, das sich die Drehspindelverzahnung ausserhalb
des eigentlichen Drehmechanismus befindet, so dass über den
auf die Verzahnung folgenden Abschnitt auf das Steckteil oder die
Hülse ein
axialer Druck aufgebracht wird.
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Jedoch
wird bevorzugt, dass die Drehspindelverzahnung zwischen einer Drehspindel
und dem Steckteil selbst erfolgt. Hierzu weist das Steckteil eine
Axialbohrung oder Sacklochbohrung auf, die mit einem inneren Feingewinde
belegt ist. Die Drehspindel oder ein entsprechender Spindelabschnitt
greift in diese Axialbohrung bzw. Sacklochbohrung ein und besitzt
ein äusseres
Feingewinde, welches mit dem inneren Feingewinde zusammenwirkt.
Wird dann an einem Drehrad, welches mit der Drehspindel verbunden
ist, gedreht, so erfolgt ein axialer Versatz des Steckteils in der
Hülse bzw.
dem oben erwähnten
Rohr.
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Selbstverständlich können die
Drehspindel oder die Spindelabschnitte auch elektromotorisch betätigt werden,
wobei sie jeweils eine Drehwelle oder einen Drehwellenabschnitt
des Elektromotors darstellen. Als Motor kommt vor allem ein Servo-
oder Schrittmotor in Betracht.
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Bei
einem Grundmodul der vorliegenden Erfindung, die auch als ein Einzelbeschlag
Anwendung finden kann, soll die Hülse mit einem relativ ortsfesten
Beschlagteil oder Lager verbunden sein, während das Steckteil in der
Hülse und
in einem bewegbaren Beschlagteil axial verschiebbar ist. Selbstverständlich ist
auch die umgekehrte Anordnung denkbar und soll von der Erfindung
umfasst sein. Der Begriff „relativ" bedeutet dabei,
dass es sich bspw. um ein am Chassis festliegendes Lager, aber auch
um bspw. den Sitz handeln kann, der selbstverständlich selbst verstellbar ist.
Ferner umfasst der Begriff „relativ" auch, dass bspw.
das Steckteil beim Drehen des Rohres, welches durch die Drallverzahnung
erzeugt wird, zwar ebenfalls mitgedreht wird, jedoch nicht in dem
Umfang, wie das Rohr selbst.
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Um
eine Sitzneigungsverstellung und/oder eine Lehnenverstellung gegenüber einem
Sitz zu bewirken, dürfte
es ratsam sein, einen erfindungsgemässen Drehmechanismus beidseits
des Sitzes vorzusehen, wobei dann die oben erwähnte Hülse durch ein Rohr ersetzt
ist. Dieses Rohr verbindet die beiden seitlichen Beschlagteile,
so dass bei einer Drehung des Rohres auch diese Beschlagteile und
damit der Sitz bzw. die Rückenlehne
mitgenommen wird.
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In
diesem Fall sind bevorzugt beidseits des Rohres Steckteile vorgesehen,
die entsprechende Drallverbindungen mit dem Rohr eingehen. Die axiale
Bewegung der beiden seitlichen Steckteile wird durch eine gemeinsame
Drehspindel bewirkt, welche zumindest ein Steckteil ganz durchgreift
und zumindest teilweise in das andere Steckteil eingreifen und dort
die Spindelverzahnung mit diesem anderen Steckteil ausbildet.
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Spindelverzahnungen
und Drallverzahnungen sind selbstverständlich so aufeinander abgestimmt, dass
eine Drehung des Rohres möglich
ist und von beiden Steckteilen unterstützt wird. Nur bspw. können die Drallnuten
gegenläufig
sein, jedoch ist auch denkbar, dass die Drallnuten gleichläufig und
die Spindelverzahnungen gegenläufig
sind. All dies und weitere Abstimmungen liegen im Belieben des Fachmannes.
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Ein
Rohr zwischen zwei Beschlagelementen oder auch in einer Sitzrahmenstruktur
bietet sich vor allem dann an, wenn die Verstellung elektromotorisch
erfolgen soll. Hierbei kann der Motor in dem Rohr zwischen den beiden
Steckteilen angeordnet werden, so dass er nach aussen völlig geschützt ist.
In diesem Fall ragen beidseits des Motors jeweils Drehspindelabschnitte
von ihm ab, die entsprechende Spindelverzahnungen mit den Steckteilen
eingehen.
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Es
können
auch zwei Motoren vorgesehen sein, welche mit jeweils einem Drehspindelabschnitt
jeweils ein Steckteil axial bewegen.
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Zwischen
Motor und Drehspindel oder Drehspindelabschnitt kann auch ein entsprechendes
Getriebe vorgesehen sein, beispielsweise ein Planetengetriebe oder
ein Harmonie-drive-Getriebe.
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Mit
der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verstellen einer
Position zweier zueinander bewegbarer Teile geschaffen worden, mit
welcher auf einfache Art und Weise insbesondere im Fahrzeugbereich
und hier insbesondere die Sitzneigung und die Lehnenneigung eines
Sitzes verstellt werden können.
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Wenn
sich auch die vorliegenden Ausführungsbeispiele
auf eine Vorrichtung zum Verstellen einer Position im Fahrzeugbereich,
insbesondere einer Sitzneigung und/oder einer Lehnenneigung eines
Sitzes, beziehen, so sollen von der vorliegenden Erfindung ausdrücklich die
Möglichkeiten
umfasst sein, die vorliegende Vorrichtung zum Verstellen auch in
anderen Bereichen eines Fahrzeugsitzes, des Fahrzeuges im allgemeinen oder
generell der menschlichen Umgebung zu verwenden.
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Figurenbeschreibung
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt in
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemässe
Vorrichtung zum Verstellen einer Sitzposition;
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2 die
einzelnen Elemente der Vorrichtung gemäss 1 in Explosionsdarstellung;
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3 eine
Frontansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Verstellen einer Sitzposition;
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4 einen
vergrössert
dargestellten Teillängsschnitt
durch einen Bereich der Vorrichtung gemäss 3;
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5 einen
Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Verstellen einer Sitzposition;
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6 eine
Explosionsdarstellung von wesentlichen Elementen der Vorrichtung
gemäss 5.
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In 1 ist
mit 1 eine Wange eines Beschlages zum Festlegen bspw. an
einem Sitz eines Fahrzeuges gekennzeichnet. Dieser Wange 1 gegenüber soll
ein Sitz und/oder eine Lehne bewegbar sein. Von diesem Sitz bzw.
dieser Lehne ist nur ein Beschlagprofil 2 gezeigt, welches über einen
Drehmechanismus P mit der Wange 1 verbunden ist.
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Ein
Teil des Drehmechanismus P ist ein Steckteil 3, welches
in 2 besser zu erkennen ist. Es ist in etwa zylindrisch
geformt, wobei zwei Teilbereiche zu unterscheiden sind. Der eine
Teilbereich weist eine glatte Oberfläche 4 auf, auf welcher
Drallzüge 5 angeordnet
sind. Ein anschliessender Bereich besitzt eine Zahnung 6.
Die Zahnung 6 wird beim Zusammenbau in eine Öffnung 7 in
dem Beschlagprofil 2 eingesetzt, wobei diese Öffnung 7 eine
Innenverzahnung 8 aufweist.
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Ferner
besitzt das Steckteil 3 eine Axialbohrung 9, die
mit einem inneren Feingewinde belegt ist, wie dies in 1 zeichnerisch
angedeutet ist.
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In
Gebrauchslage sitzt das Steckteil 3 in einer Hülse 10,
deren Innenwand 11 mit Drallnuten 12 versehen
ist.
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Im
Randbereich der Hülse 10 ist
ein Anschlagflansch 13 vorgesehen, gegen den sich eine
Stützhaube 14 abstützt. Die
Stützhaube 14 bildet
ein Lager für
eine Drehspindel 15, die mit einem äusseren Feingewinde, welches
nicht näher
gekennzeichnet ist, besetzt ist. Das Lager selbst wird im wesentlichen
von zwei Anschlagscheiben 16 und 17 gebildet.
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Einends
ist die Drehspindel 15 mit einem Drehrad 18 verbunden,
durch welches die Drehspindel 15 um ihre Längsachse
A gedreht werden kann. Anstelle des Drehrades 18 kann auch
ein Motor vorgesehen sein. Die Drehspindel 15 ist dann
quasi die Abtriebswelle des Motors, wobei ein beliebiges Getriebe
dazwischengeschaltet sein kann. Bei dem Motor handelt es sich bevorzugt
um einen Elektromotor bzw. um einen Servo- oder Schrittmotor.
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Die
Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende: Die Wange 1 liegt
bspw. an einem Sitz fest, während
das Beschlagsprofil 2 einem Sitz und/oder einer Rückenlehne
zugeordnet ist. Das Beschlagprofil 2 ist dem Steckteil 3 und
dort der Zahnung 6 aufgesetzt, so dass das Beschlagsprofil 2 drehfest
mit dem Steckteil 3 verbunden ist.
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Das
Steckteil 3 sitzt in der Hülse 10, wobei die
Drallzüge 5 von
den Drallnuten 12 aufgenommen sind. Die Axialbohrung 9 ist
von der Drehspindel 15 durchsetzt, wobei die Aussenzahnung
der Drehspindel 15 mit der inneren Feinverzahnung in der
Axialbohrung 9 zusammenwirkt. Diese Zusammenbaulage ist
in 1 gezeigt.
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Wird
nun an dem Drehrad 18 gedreht oder der Motor in Gang gesetzt,
erfolgt ebenfalls ein Drehen der Drehspindel 15 um die
Achse A. Dabei bleibt die Drehspindel 15 ortsfest, da sie
durch die beiden Anschlagscheiben 16 und 17 an
der Stützhaube 14 gehalten
ist. Dagegen bewegt sich das Steckteil 3 entlang der Längsachse
A, wobei es allerdings relativ drehfest durch die in die Innenverzahnung 8 des
Beschlagsprofil 2 eingreifende Zahnung 6 festgelegt
ist. Diese Zahnung 6 wandert jedoch ebenfalls axial in
der Öffnung 7 des Beschlagsprofils 2.
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Durch
diese axiale Bewegung des Steckteils 3 wird dieses in Folge
der Drallzüge 5,
die in den Drallnuten 12 laufen, im Umfang dieses Ablaufens
um die Achse A gedreht, wobei diese Drehung über die Zahnung 6 auf
das Beschlagsprofil 2 übertragen
wird.
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In
den 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung gezeigt. Von einem entsprechenden Fahrzeugsitz ist nur
ein Rohr 24 erkennbar, welches sich innerhalb des Sitzrahmens
befindet. Dieses Rohr 24 wird über Steckteile 3.3 und 3.4 mit
jeweils einem Seitenprofil 25.1 bzw. 25.2 des
Sitzes verbunden, wobei es zuvor noch eine Öffnung 26 in einem
Schwenkarm 27.1 bzw. 27.2 durchgreift. Dieser
Schwenkarm 27.1, 27.2 ist drehbar mit einem Gleitschuh 28 verbunden,
der in einer Sitzschiene 29 läuft.
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Zu
erwähnen
ist dabei, dass die Steckteile 3.3 und 3.4 in
den entsprechenden Öffnungen 26 frei
drehen, jedoch dann mit einer entsprechenden Zahnung 6 in
eine Innenverzahnung 8 in dem Seitenprofil 25.1 bzw. 25.2 eingreift.
In dieser Innenverzahnung 8 kann sich das Steckteil 3.3 bzw. 3.4 axial
bewegen.
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Die
Bewegung der Steckteile 3.3 und 3.4 wird von einem
Motor 30 bewirkt, der sich drehfest in dem Rohr 24 zwischen
den beiden Steckteilen 3.3 und 3.4 befindet. Beidseits
ragt aus diesem Motor 30 jeweils ein Drehspindelabschnitt 15.2 und 15.3,
wobei jeder Drehspindelabschnitt 15.2 und 15.3 in
eine innenverzahnte Sacklochbohrung 31.1 und 31.2 in
dem jeweiligen Steckteil 3.3 und 3.4 eingreift.
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Wird
der Motor 30 betätigt,
drehen die Drehspindelabschnitte 15.2 und 15.3,
wodurch die Steckteile 3.3 und 3.4 zueinander
gezogen oder abgestossen werden. Dabei laufen wiederum entsprechende
Drallzüge 5 in
den Drallnuten und bewirken eine Drehung des Rohres 24,
welches die Seitenprofile 25.1 bzw. 25.2 mitnimmt,
mit denen das Rohr 24 verbunden ist. Somit kommt es zu
einer Verstellung der Sitzneigung.
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Gemäss den 5 und 6 ist
eine komplette Lehnenverstellung gezeigt, wobei hier nicht nur die Lehne
einseitig, sondern beidseitig verstellt wird. Aus diesem Grunde
sind auch zwei Drehmechanismen P1 und P2 vorgesehen, die jedoch im wesentlichen
spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und von nur einem oder
zwei Drehrädern 18.1 bzw. 18.2 betätigt werden.
Der Drehmechanismus P1 ist dem Beschlagsprofil 2.1 und
der Wange 1.1 zugeordnet, der Drehmechanismus P2 dem Beschlagprofil 2.2 und der
Wange 1.2.
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In
diesem Fall wird die oben erwähnte
Hülse 10 durch
ein Rohr 20 ersetzt, welches die Beschlagsprofile 2.1 und 2.2 miteinander
verbindet und mit diesen durch Schweissnähte 21 verbunden ist.
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Beidseitig
sind Steckteile 3.1 und 3.2 in das Rohr 20 eingesetzt,
wobei Drallzüge 5.1 und 5.2 in
entsprechenden Drallnuten 12.1 und 12.2 laufen.
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Eine
jeweilige Zahnung 6.1 und 6.2 des Steckteils 3.1 und 3.2 wird
axial jeweils in der Wange 1.1 bzw. 1.2 geführt, welche
jeweils einen entsprechenden innenverzahnten Hülsenabschnitt 22 aufweist.
Dieser ist in 6 deutlicher zu erkennen. Er
wirkt mit der Zahnung 6.1 zusammen. Ferner bewegt sich
diese Zahnung 6.1 innerhalb der Stützhaube 14, welche
ein oben beschriebenes Lager für
eine Drehspindel 15.1 ausbildet. Diese Drehspindel 15.1 ist
einends mit dem Drehrad 18.1 verbunden.
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Die
Drehspindel 15.1 durchsetzt sowohl das Steckteil 3.1 als
auch das Steckteil 3.2 und weist in diesem Bereich jeweils
eine Spindelverzahnung 23.1 und 23.2 mit dem Steckteil 3.1 und 3.2 bzw.
entsprechenden Axialbohrungen in diesen Steckteilen 3.1 und 3.2 auf.
Die Spindelverzahnungen 23.1 und 23.2 sind so
aufeinander ausgerichtet, dass die Steckteile 3.1 und 3.2 beim
Drehen der Drehspindel 15.1 jeweils zueinander oder auseinander
wandern. Bei dieser Bewegung wird, wie oben beschrieben, über die
Drallzüge 5.1 und 5.2,
welche die Drallnuten 12.1 und 12.2 ablaufen,
das Rohr 20 um seine Mittelachse gedreht, wobei die Beschlagsprofile 2.1 und 2.2 mitgenommen
werden.
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Sollte
ein Motor vorgesehen sein, ist die Übertragung der Drehbewegung
auf die Spindeln 15.1 bzw. 15.2 oder deren Spindelsteigungen
so ausgelegt, dass ebenfalls eine gegengerichtete Bewegung der Spindelteile 3.1 und 3.2 erfolgt.
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