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Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Möbel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschwenken eines höhenverstellbaren Bauteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
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Aus der
DE 20 2006 011 987 U1 ist eine Verstellvorrichtung für Möbel bekannt, bei der ein Aktor mit einem linear beweglichen Stellelement auf ein Schwenkelement einwirkt, das über eine drehbar gelagerte Schwenkwelle drehfest mit einer Verschwenkstrebe eines höhenverstellbaren Bauteils des Möbels verbunden ist. Das Schwenkelement weist einen ausladenden Nocken auf, auf den ein mit dem Stellelement verbundenes Zugmittel flächig anliegt. Die bekannte Verstellvorrichtung, die sich grundsätzlich bewährt hat, weist jedoch den Nachteil auf, dass bei starker Belastung des höhenverstellbaren Bauteils, insbesondere in einer leicht angehobenen Stellung desselben, ein unerwünschtes Federn des höhenverstellbaren Bauteils eintritt.
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Aus der
EP 1 258 216 A2 ist eine Verstellvorrichtung für Möbel bekannt, bei der ein höhenverstellbares Bauteil um eine Schwenkachse schwenkbar zu einem tragenden Bauteil gelagert ist. Zum Verbringen des höhenverstellbaren Bauteils aus einer unteren Endstellung in eine obere Endstellung ist ein linearbewegliches Stellelement vorgesehen, das an einem fest mit dem höhenverstellbaren Bauteil angebrachten Hebel angreift. Dadurch, dass der Angriffspunkt an dem Hebel in einem Abstand zu der Schwenkachse angeordnet ist, kann das höhenverstellbare Bauteil verschwenkt werden. Dabei ist das höhenverstellbare Bauteil gelenkig mit einem Stützelement verbunden, das längsverschieblich an eine Führung eines Halterahmens des tragenden Bauteils gelagert ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstellvorrichtung für Möbel sowie ein Verfahren zum Verschwenken von Bauteilen derart anzugeben, dass mit geringem Kraftaufwand ein höhenverstellbares Bauteil in eine vorgegebene und federarme Relativlage zu einem tragenden Bauteil verstellt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung besteht darin, dass bei geringem Bauraumaufwand ein Verstellen des höhenverstellbaren Bauteils mit relativ geringem Kraftaufwand einerseits und ein federarmes Halten des Bauteils in der vorgegebenen Stellung andererseits erzielt werden. Dadurch, dass das linear bewegliche Stellelement einen Spreizvorgang bewirkt, währenddessen das zu verstellende Bauteil einerseits und eine gelenkig mit dem zu verstellenden Bauteil und einem tragenden Bauteil verbundenes Stützelement andererseits nach und nach aufgespreizt werden, erfolgt ein Aufrichten des zu verstellenden Bauteils mit einem relativ geringen Kraftaufwand. Hierbei ist die Kraft des linear beweglichen Stellelementes vorzugsweise in Richtung einer Winkelhalbierenden des zu verstellenden Bauteils und des Stützelementes gerichtet. Dadurch, dass das freie Ende des Stellelementes bzw. einer Spreizeinrichtung stets in einer solchen Relativlage zu dem zu verstellenden Bauteil angeordnet ist, in der eine Spreizeinrichtung und/oder das Stellelement einen vorgegebenen Mindestabstand zu der Schwenkachse aufweist, wird ein relativ langer Hebelarm zum Aufrichten des zu verstellenden Bauteils gebildet. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch eine relativ kraftarme und druckfeste Einstellung des höhenverstellbaren Bauteils in eine vorgegebene Stellung desselben.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt eine drehbar oder drehfest zu dem Stellelement angeordnete Spreizeinrichtung in dem Anlenkungsbereich zwischen dem zu verstellenden Bauteil und der Stützstrebe an. Vorteilhaft kann hierdurch ohne weitere Kraftumlenkung eine direkte Krafteinleitung auf das zu verstellende Bauteil erfolgen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Verstellvorrichtung ist die Stützstrebe auf einer dem höhenverstellbaren Bauteil abgewandten Seite in einer Führung beweglich gelagert. Hierdurch wird die Bewegungsbahn definiert, entlang derer der Scheitelpunkt während des Aufrichtens bzw. Absenkens des höhenverstellbaren Bauteils bewegt wird. Vorzugsweise ist die Führung linear ausgebildet, so dass sich eine bogenförmige Führungsbahn des Scheitelpunktes mit einer relativ konstanten wirksamen Hebelarmlänge einstellt.
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Nach einer Weiterbildung der Verstellvorrichtung ist ein freies Ende des Stellelementes über ein Kopplungselement mit der Spreizeinrichtung verbunden. Das Kopplungselement erstreckt sich parallel zu der Schwenkachse und ist drehfest mit dem Stellelement verbunden. Vorteilhaft kann hierdurch eine direkte Krafteinleitung auf ein Paar von Spreizelementen bewirkt werden, wobei die Spreizelemente parallel zu der Schwenkachse versetzt angeordnet sind. Vorteilhaft ergeben sich hierdurch zwei gegenüberliegende Krafteinleitungspunkte des vorzugsweise flächig ausgebildeten höhenverstellbaren Bauteils.
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Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung umfasst die Spreizeinrichtung eine Anlagefläche, an der eine Verschwenkstrebe des höhenverstellbaren Bauteils einerseits und die Stützstrebe andererseits zur Anlage kommen. Durch die Anlagefläche wird eine definierte Lage der Verschwenkstrebe und der Stützstrebe in einer gemeinsamen Verstellebene ermöglicht, die senkrecht zu der Schwenkachse verläuft.
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Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist die Anlagefläche des Spreizelementes derart ausgebildet, dass die Berührungsflächen der Verschwenkstrebe und/oder der Stützstrebe gleitend oder rollend an der Anlagefläche anliegen. Vorteilhaft kann hierdurch die Reibung zwischen den Anlageflächen des Spreizelementes einerseits und den Berührungsflächen der Verschwenkstrebe bzw. der Stützstrebe andererseits klein gehalten werden.
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Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 11 auf.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass zum Aufrichten des höhenverstellbaren Bauteils eine relativ geringe Spreizkraft erforderlich ist, die in Richtung eines durch das höhenverstellbare Bauteil und einer Stützstrebe gebildeten Anlenkungsbereiches wirkt. Die im Anlenkungsbereich angreifende Spreizkraft bewirkt zum einen ein Aufrichten des zu verstellenden Bauteils und zum anderen ein Aufrichten der Stützstrebe. Vorteilhaft kann das zu verstellende Bauteil mit relativ geringem Kraftaufwand in eine vorgegebene Verschwenkstellung gebracht werden, in der ein relativ hohes Haltedrehmoment anliegt. Ein Hin- und Herschwingen bzw. Federn des zu verstellenden Bauteils in einer Verschwenkstellung desselben bei relativ hoher Belastung desselben kann somit sicher vermieden werden.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wirkt die mittels des Stellelementes eingeleitete Stellkraft in einem weiteren Aufrichtabschnitt im Wesentlichen in Richtung des höhenverstellbaren Bauteils, so dass eine direkte Krafteinleitung auf das höhenverstellbare Bauteil bei einer relativ großen Hebelarmlänge zur Bildung eines relativ großen Haltedrehmomentes ermöglicht wird. Vorteilhaft erfolgt ein Aufrichten des höhenverstellbaren Bauteils sowohl im ersten Aufrichtabschnitt, in dem eine Spreizkraft wirkt, und in einem weiteren Aufrichtabschnitt, in dem im Wesentlichen eine senkrecht zum höhenverstellbaren Bauteil wirkende Hebelkraft wirkt, unter Bildung eines relativ hohen Hebelarms, so dass ein relativ großes Verstelldrehmoment bzw. Haltedrehmoment erzeugt wird.
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Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stellkraft in einem durch eine Verschwenkstrebe des höhenverstellbaren Bauteils und der Stützstrebe gebildeten Scheitelbereich eingeleitet, der eine vorgegebene Führungsbahn während des Aufrichtens und Absenkens durchläuft. Durch Ausgestaltung der Stützstrebe bzw. einer Führung, in der ein Ende der Stützstrebe gelagert ist, kann die Länge des wirkenden Hebelarmes vorgegeben werden.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein vertikaler Längsschnitt eines Möbels und einer Verstelleinrichtung zum Verstellen eines höhenverstellbaren Bauteils des Möbels, wobei sich das höhenverstellbare Bauteil in einer unteren Endstellung befindet,
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2 ein teilweiser Längsschnitt durch das Möbel und eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines höhenverstellbaren Bauteils des Möbels, wobei sich das höhenverstellbare Bauteil in einer oberen Endstellung befindet,
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3 eine perspektivische Stirnansicht des Möbels in einer aufrechten Endstellung des höhenverstellbaren Bauteils,
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4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Stirnansicht des Möbels gemäß 3 und
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5 ein teilweiser vertikaler Längsschnitt durch das Möbel im Bereich des höhenverstellbaren Bauteils, wobei die Führungsbahn einer auf das höhenverstellbare Bauteil wirkenden Stellkraft zwischen einer unteren Endstellung und einer oberen Endstellung des höhenverstellbaren Bauteils dargestellt ist.
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Eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung 1 kann insbesondere zur Verstellung von Fußteilen oder Kopfteilen von Betten, Krankenbetten bzw. Lattenrosten oder Sesseln eingesetzt werden. Alternativ zu Möbeln kann die Verstellvorrichtung 1 auch zum Verstellen bzw. Verschwenken von Bauteilen in der Industrie eingesetzt werden.
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Die im Folgenden beschriebene Verstellvorrichtung 1 dient zum Verstellen eines als Kopfteil 2 eines Lattenrostes 3 ausgebildeten höhenverstellbaren Bauteils 2 für ein Bett.
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Das höhenverstellbare Kopfteil 2 ist um eine Schwenkachse 4 schwenkbar zu einem tragenden Bauteil 5 des Lattenrostes 3 angeordnet.
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Die Verstellvorrichtung 1 umfasst einen Aktor 6, der ein linear bewegliches Stellelement 7 aufweist. Der Aktor 6 umfasst vorzugsweise einen in einem Gehäuse 6' angeordneten Elektromotor, der über ein nicht dargestelltes Getriebe mit dem linear beweglichen Stellelement 7 gekoppelt ist. Das Gehäuse 6' des Aktors 6 ist über eine an einer dem Stellelement 7 abgewandten Seite angeordnete Befestigungsöse 8 an einer Stirnseite des rahmenförmigen tragenden Bauteils 5 gelenkig befestigt.
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Die Verstellvorrichtung 1 umfasst ferner eine Spreizeinrichtung 9, die mit einem freien Ende des Stellelementes 7 gekoppelt ist und die direkt auf das zu verstellende Kopfteil 2 einwirkt zum Verbringen desselben aus einer unteren Endstellung in eine obere Endstellung und vice versa.
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Die Spreizeinrichtung 9 umfasst ein Paar von Spreizelementen 9', 9'', die jeweils an gegenüberliegenden aufrichtbaren Randseiten 10', 10'' des Kopfteils 2 zugeordnet sind.
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Die gegenüberliegenden Spreizelemente 9' und 9'' sind über ein langgestrecktes Kopplungselement 11 miteinander verbunden. Das Kopplungselement 11 ist als eine Kopplungsstange ausgebildet, die sich parallel zu der Schwenkachse 4 und durchgehend zwischen denn Spreizelementen 9' und 9'' erstreckt. In einem mittleren Bereich der Kopplungsstange 11 ist dieselbe fest mit einem freien Ende des Stellelementes 7 des Aktors 6 verbunden.
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Die Spreizelemente 9' und 9'' sind in einem Anlenkungsbereich (Scheitelbereich) zwischen einer fest mit dem Kopfteil 2 verbundenen Verschwenkstrebe 12 und einer Stützstrebe 13 gelagert. Die Stützstrebe 13 ist an einem ersten Ende 14 gelenkig mit der Verschwenkstrebe 12 verbunden. Die Stützstrebe 13 ist an einem zu dem ersten Ende 14 derselben gegenüberliegenden zweiten Ende 15 längsverschieblich in einer Führung (Führungsschiene 16) gelagert. Die Führungsschiene 16 ist an einer Innenseite eines Längsholmes 17 des Halterahmens 5 befestigt. Ein Längsschlitz 18 der Führungsschiene 16 erstreckt sich auf einer zu der vertikalen Mittelebene des Lattenrostes 3 zugewandten Seite, in dem das zweite Ende 15 der Stützstrebe 13 rollend oder gleitend gelagert ist.
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Zum Verbringen des Kopfteils 2 aus einer unteren Endstellung gemäß 1 in eine obere Endstellung gemäß 2 wirkt in einem Anlenkungsbereich zwischen der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 eine Stellkraft, die ein Aufspreizen der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 zueinander bewirkt und das Kopfteil 2 in eine aufrechte Endstellung verbringt, in der die Stützstrebe 13 aufrecht zwischen einem Scheitelpunkt P3 und der Führungsschiene 16 angeordnet ist.
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In 5 ist eine Bewegungsbahn B1, B2 des Spreizelementes 9', 9'' zwischen den Punkten P1 in der unteren Endstellung, in dem Punkt P2 in einer mittleren Stellung und im Punkt P3 in einer oberen Endstellung dargstellt. In den unterschiedlichen Stellungen des höhenverstellbaren Bauteils 2 sind die Spreizelemente 9', 9'' jeweils in einem Anlenkungsbereich der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 angeordnet. In der unteren Endstellung liegen die in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordneten Spreizelemente 9', 9'' in einem relativ großen Abstand zu einem Gelenkpunkt G der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13, wobei die Verschwenkstrebe 12 und die Stützstrebe 13 einen relativ kleinen spitzen Öffnungswinkel α1 zueinander aufweisen. Während der Aufrichtbewegung des Bauteils 2 infolge der auf die Spreizelemente 9', 9'' wirkenden Druckkraft des Stellelementes 7 nähern sich die Spreizelemente 9', 9'' unter Abstützung auf der Stützstrebe 13 immer näher dem Gelenkpunkt G an, wobei die Verschwenkstrebe 12 zusammen mit dem Bauteil 2 nach und nach aufgerichtet wird. Hierbei werden die Spreizelemente 9', 9'' entlang der Bewegungsbahnen B1 und B2 bis zu einem dem Bauteil 2 bzw. der Verschwenkstrebe 2 zugewandten Ende der Stützstrebe 13 bewegt.
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Durch Ausfahren des Stellelementes 7 aus dem Gehäuse 6' des Aktors 6 werden die scherenförmig angeordnete Verschwenkstrebe 12 und Stützstrebe 13 unter Bildung einer Spreizkraft S auseinandergespreizt, wobei sich die Spreizelemente 9', 9'' entlang eines Längsabschnitts 19 und 20 der Verschwenkstrebe 12 bzw. der Stützstrebe 13 bewegen. Beispielsweise können die Spreizelemente 9', 9'' jeweils drehbeweglich zu der Kopplungsstange 11 gelagert sein, so dass die Anlageflächen 21 der Spreizelemente 9', 9'' einerseits und der Längsabschnitte 19, 20 der Verschwenkstrebe 12 bzw. der Stützstrebe 13 anderseits rollend aneinanderliegen.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die Spreizelemente 9', 9'' auch fest mit der Kopplungsstange 11 verbunden sein, wobei die Spreizelementes 9', 9'' eine Anlagefläche 21 aufweisen, die einen relativ geringen Reibwert aufweist. Auf diese Weise können die Führungsflächen der Längsabschnitte 19, 20 der Verschwenkstrebe 12 bzw. der Stützstrebe 13 gleitend an der Anlagefläche 21 der Spreizelemente 9', 9'' anliegen.
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Die Spreizelemente 9', 9'' sind durch radial abragende Begrenzungsringe 22 begrenzt, zwischen denen sich die Anlagefläche 21 erstreckt. Hierdurch wird eine lagesichere Anordnung der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 in einer gemeinsamen Vertikalebene bewirkt, wobei die Vertikalebene senkrecht zur Schwenkachse 4 verläuft.
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In einem ersten Aufrichtabschnitt des Kopfteils 2 wird mittels der Spreizelemente 9', 9'' eine in Richtung des Anlenkungsbereichs bzw. (Gelenkpunkt G) der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 gerichtete Spreizkraft S eingeleitet, die unter Anheben der Verschwenkstrebe 12 ein Aufspreizen der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 bewirkt. In dieser Phase des Aufrichtvorgangs durchlaufen die Spreizelemente 9', 9'' eine im Wesentlichen geradlinige oder leicht bogenförmige Bewegung B1 von dem Ort P1 bis P2.
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Wird das Stellelement 7 weiter ausgefahren, ist die Verschwenkstrebe 12 bereits so weit aufgerichtet, dass eine Stellkraft mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Verschwenkstrebe 12 bzw. des Kopfteils 2 angreifende Druckkraftkomponente F anliegt. Diese senkrecht zur Verschwenkstrebe 12 stehende Druckkraftkomponente F ist um ein Mehrfaches größer als die senkrecht zu der Stützstrebe 13 stehende Druckkraftkomponente der Stellkraft.
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Unter „im Wesentlichen senkrecht” ist zu verstehen, dass die Stellkraft in einer senkrechten Stellung F oder bezüglich der senkrechten Stellung bis zu 20° geneigt zu der Verschwenkstrebe 12 gerichtet ist. Dies bedeutet, dass im zweiten Aufrichtabschnitt die entlang der Linearbewegung des Stellelementes 7 wirkende Stellkraft im Wesentlichen oder ausschließlich auf die Verschwenkstrebe 12 und nicht die Stützstrebe 13 wirkt.
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Wie aus 5 ersichtlicht ist, durchlaufen die Spreizelemente 9', 9'' in dem zweiten Aufrichtabschnitt zwischen dem Punkt P2 und dem Punkt P3 eine im Wesentlichen bogenförmige Bewegungsbahn B2.
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Während des zweiten Aufrichtabschnitts richtet sich die Stützstrebe 13 auf, wobei ein großer spitzer Öffnungswinkel bzw. ein stumpfer Öffnungswinkel α2 zwischen der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 gebildet wird.
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Dadurch, dass sich die Spreizelemente 9', 9'' stets im Scheitelbereich zwischen der Verschwenkstrebe 12 und der Stützstrebe 13 befinden, ist stets ein Abstand A (Mindestabstand) zwischen den Spreizelementen 9', 9'' und der Schwenkachse 4 gebildet. Der Abstand der Spreizelemente 9', 9'' zu der Schwenkachse 4 ist am geringsten, wenn sich die Spreizelemente 9', 9'' entlang der zweiten Bewegungsbahn B2 sich in einem unmittelbar zu dem Gelenkpunkt G benachbarten Bereich bewegen. Zum einen kann sich die Bewegungsbahn B1 geradlinig oder leicht bogenförmig und zum anderen sich die Bewegungsbahn B2 bogenförmig mit gegebenenfalls einem zu unterschiedlichen Seiten gerichteten Krümmungen aufweisenden Verlauf (Wellenform) erstrecken, wobei die Bewegungsbahn B1 kontinuierlich oder stetig in die Bewegungsbahn B2 übergeht.
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In der oberen Endstellung des Kopfteils 2 ergibt sich ein Mindestabstand A, der in einem Bereich zwischen 20 cm bis 40 cm liegt. Die Länge der Verschwenkstrebe 12 beträgt etwa 30 cm. Vorteilhaft kann hierdurch ein relativ langer Hebelarm A gebildet werden zur Erzeugung eines relativ großen Verschwenk- oder Haltedrehmomentes.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die Führungsschiene 16 auch eine solche nichtlineare Führungskulisse bilden, dass das zweite Ende 15 der Stützstrebe 13 in dem zweiten Aufrichtabschnitt angehoben wird. Auf diese Weise kann eine variierbare Hebelarmlänge insbesondere während des zweiten Aufrichtabschnitts erzeugt werden.
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Das Absenken des Kopfteils 2 aus der oberen Endstellung in die untere Endstellung erfolgt in umgekehrter Weise, wobei der Stützstrebe 13 eine abstützende Wirkung zukommt. Die Verschwenkstrebe 12 ist leicht abgewinkelt ausgebildet, so dass das zweite Ende 15 derselben stets wieder in die vorgegebene Ausgangslage die unteren Endstellung des Kopfteils 2 einnimmt.
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Die Kopplungsstange 11 und die Spreizelemente 9', 9'' sind lediglich mit dem Stellelement 7 verbunden.
