DE102022116268A1

DE102022116268A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs

Info

Publication number: DE102022116268A1
Application number: DE102022116268.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Neuhaus; Thomas Quirein
Original assignee: Accuride International GmbH
Current assignee: Accuride International GmbH
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2024-01-04
Also published as: WO2024003136A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil, wobei die Vorrichtung aufweist ein erstes lineares Führungssystem mit einem ersten Schienenelement und einem zweiten Schienenelement, wobei das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement derart aneinander gelagert sind, dass das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement in und entgegen einer ersten Auszugsrichtung linear gegeneinander verschiebbar sind, und ein zweites lineares Führungssystem mit einem dritten Schienenelement und einem vierten Schienenelement, wobei das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement derart aneinander gelagert sind, dass das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement in und entgegen einer zweiten Auszugsrichtung linear gegeneinander verschiebbar sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die erste Auszugsrichtung und die zweite Auszugsrichtung in zueinander parallelen Auszugsebenen und unter einem von 0 Grad und von 180 Grad verschiedenen Winkel zueinander anzuordnen, wobei das zweite Schienenelement und das vierte Schienenelement jeweils einen Halter aufweisen mit dem das bewegbare Bauteil verbindbar ist, wobei jeder der Halter ein Gelenk mit einer Drehachse umfasst und wobei die Drehachsen senkrecht zu den Auszugsebenen angeordnet sind, so dass wenn das bewegbare Bauteil mit den Haltern verbunden ist, das bewegbare Bauteil um die beiden Drehachsen schwenkbar gelagert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil, wobei die Vorrichtung aufweist:

- ein erstes lineares Führungssystem mit einem ersten Schienenelement und einem zweiten Schienenelement, wobei das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement derart aneinandergelagert sind, dass das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement in und entgegen einer ersten Auszugsrichtung linear gegeneinander verschiebbar sind, und
- ein zweites lineares Führungssystem mit einem dritten Schienenelement und einem vierten Schienenelement, wobei das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement derart aneinander gelagert sind, dass das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement in und entgegen einer zweiten Auszugsrichtung linear gegeneinander verschiebbar sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil.
Lineare Führungssysteme, insbesondere in Form von Auszugsschienen und Linearführungen, aber auch Vorrichtungen mit einer Mehrzahl von solchen linearen Führungssystemen, sind in mannigfaltigen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden in verschiedenen Haushaltsgeräten, aber auch im Automobilbau und in vielen weiteren Anwendungen eingesetzt. In einer Vielzahl von Anwendungsbereichen kommen bereits lineare Führungssysteme zum Einsatz, die Zusatzfunktionen bereitstellen. Beispiele für eine solche Zusatzfunktion sind eine Energieübertragung von dem stationären Bauteil zu dem bewegbaren Bauteil, eine Rastfunktion und eine definierte Auszugskraft.
Linearen Führungssystemen ist gemeinsam, dass sie eine relative Auszugsbewegung eines ersten Schienenelements gegenüber einem zweiten Schienenelement ermöglichen, wobei die Auszugsrichtung linear, d.h. gerade ist. Auch Vorrichtungen aus dem Stand der Technik mit einer Mehrzahl von linearen Führungssystemen, insbesondere einem ersten und einem zweiten linearen Führungssystem, stellen immer einen linearen Verschiebeweg für das bewegbare Bauteil bereit. Ein Beispiel für eine Vorrichtung mit zwei linearen Führungssystemen ist ein Schubladenauszug, bei welchem eine Schublade über zwei links und rechts angeordnete Führungssysteme mit einem Möbelkorpus verbunden ist.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen gekrümmten Verschiebeweg des bewegbaren Bauteils gegenüber dem stationären Bauteil zu realisieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe sind bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art die erste Auszugsrichtung und die zweite Auszugsrichtung in zueinander parallelen Auszugsebenen und unter einem von 0 Grad und von 180 Grad verschiedenen Winkel zueinander angeordnet. Ferner weisen das zweite Schienenelement und das vierte Schienenelement jeweils einen Halter auf, mit dem das bewegbare Bauteil verbindbar ist, wobei jeder der Halter ein Gelenk mit einer Drehachse umfasst, wobei die Drehachsen senkrecht zu den Auszugsebenen angeordnet sind, sodass wenn das bewegbare Bauteil mit den Haltern verbunden ist, das bewegbare Bauteil um die beiden Drehachsen schwenkbar gelagert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen gekrümmten Verschiebeweg eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil durch eine Kombination von linearen Führungssystemen, insbesondere eines ersten linearen Führungssystems und eines zweiten linearen Führungssystems zu realisieren. Dazu werden die Auszugsrichtungen der beiden Führungssysteme in zueinander parallelen Ebenen, aber unter einem von 0° bzw. 180° verschiedenen Winkel zueinander angeordnet. Damit das bewegbare Bauteil mit den zweiten und vierten Schienenelementen des ersten und des zweiten linearen Führungssystems verbindbar ist, muss das bewegbare Bauteil gegenüber dem zweiten Schienenelement und dem vierten Schienenelement um eine Drehachse verschwenkbar sein, wobei die Drehachse senkrecht zu der jeweiligen Auszugsrichtung angeordnet ist.
Die Anordnung der ersten und der zweiten Auszugsrichtung in zueinander parallelen Auszugsebenen verhindert, dass eine Auszugsbewegung der zweiten und vierten Schienenelemente zu einem Verkanten der Anordnung und damit zu einer Bewegungsblockierung führt. Eine solche Blockierung würde auftreten, wenn die erste Auszugsrichtung und die zweite Auszugsrichtung zueinander windschief wären. Die gewinkelte Anordnung der ersten und der zweiten Auszugsrichtung in den zueinander parallelen Auszugsebenen führt dazu, dass ein Schwerpunkt des bewegbaren Bauteils gleichzeitig eine überlagerte Bewegung in zwei Raumrichtungen erfährt. Das bewegbare Bauteil bewegt sich auf einem gekrümmten Verschiebeweg.
Die geforderte Parallelität der Auszugsebenen des ersten und des zweiten linearen Führungssystems ist auch realisiert, wenn die beiden Auszugsebenen identisch sind. Eine solche Variante ist ausdrücklich von dem Ausdruck „zueinander parallele Auszugsebenen“ umfasst. Dann liegen die erste Auszugsrichtung und die zweite Auszugsrichtung in der gleichen Auszugsebene.
Erfindungsgemäß weist das erste lineare Führungssystem das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement auf. Dabei wird davon ausgegangen, dass das zweite Schienenelement das bewegte Schienenelement ist, an dem das bewegbare Bauteil montierbar ist, während das erste Schienenelement an dem stationären Bauteil befestigt wird. Gleichermaßen weist das zweite lineare Führungssystem das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement auf. Dabei wird davon ausgegangen, dass das dritte Schienenelement das stationäre Schienenelement ist, das mit dem stationären Bauteil verbindbar ist und das vierte Schienenelement das bewegbare Schienenelement ist, wobei das bewegbare Bauteil mit dem vierten Schienenelement verbindbar ist.
Das bewegbare Bauteil koppelt, wenn es mit dem zweiten Schienenelement und dem vierten Schienenelement verbunden ist, die Bewegungsrichtungen des ersten und des zweiten Führungssystems aneinander. Wenn das erste lineare Führungssystem in der ersten Auszugsrichtung bewegt wird, bewegt sich daher das zweite lineare Führungssystem ebenfalls in der zweiten Auszugsrichtung. Wenn das das erste lineare Führungssystem entgegen der ersten Auszugsrichtung bewegt wird, bewegt sich daher das zweite lineare Führungssystem ebenfalls entgegen der zweiten Auszugsrichtung.
Als Winkel, den die beiden Auszugsrichtungen einschließen wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung der kleinere der beiden von den sich schneidenden Auszugsrichtungen definierten Winkel (der Schnittpunkt der beiden Auszugsrichtungen bildet den Scheitel dieser Winkel) betrachtet. Dieser ist immer kleiner als 180 Grad. In einer Ausführungsform ist dieser Winkel größer oder gleich 90 Grad, vorzugsweise größer als 90 Grad. In einer Ausführungsform liegt dieser Winkel in einem Bereich von größer oder gleich 90 Grad bis kleiner 180 Grad, vorzugsweise in einem Bereich von größer 90 Grad bis kleiner 180 Grad.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste und das zweite lineare Führungssystem ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer Auszugsschiene (eine solche wird oft auch als Teleskopschiene bezeichnet) und einer Linearführung. Dabei umfasst der Oberbegriff lineares Führungssystem sowohl Gleitführungen als auch Wälzkörperführungen, insbesondere Kugelführungen oder Rollenführungen.
Unter einer Linearführung im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird ein lineares Führungssystem verstanden, bei dem eines von zwei verschieblich aneinander gelagerten Schienenelementen kürzer, vorzugsweise deutlich kürzer ist als das andere Schienenelement. Zudem kann in einer Ausführungsform das kürzere der beiden Schienenelemente ausschließlich innerhalb der Erstreckung des längeren Schienenelements in der Auszugsrichtung bewegt werden.
Demgegenüber ist bei einer Auszugsschiene immer eines der Schienenelemente aus dem anderen Schienenelement heraus verschiebbar, d.h. es wird eine teleskopartige Anordnung bereitgestellt.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist, wenn das erste bzw. das zweite lineare Führungssystem eine Linearführung ist, das zweite Schienenelement kürzer als das erste Schienenelement bzw. das vierte Schienenelement kürzer als das dritte Schienenelement.
Wenn in der vorliegenden Anmeldung ausgeführt wird, dass die ersten und zweiten linearen Führungssysteme das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement bzw. das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement aufweisen, so schließt dies grundsätzlich nicht aus, dass das jeweilige lineare Führungssystem, ein weiteres Schienenelement umfasst. Das jeweilige lineare Führungssystem ist dann eine Teleskopschiene.
Die erste Auszugsrichtung bezeichnet die Richtung, in und entgegen der das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement relativ gegeneinander geradlinig bewegt werden können, um von einer Einzugsposition in eine Auszugsposition zu gelangen. Entsprechend ist eine Richtung entgegen der ersten Auszugsrichtung diejenige Richtung, in welcher das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement relativ gegeneinander geradlinig bewegt werden können, um von der Auszugsposition wieder in die Einzugsposition zu gelangen. Bei einer Realisierung als Auszugsschiene bezeichnet die Einzugsposition diejenige Position des ersten und des zweiten Schienenelements relativ zueinander, in welcher die Auszugsschiene vollständig eingeschoben ist. Die Auszugsposition bezeichnet dann diejenige Position des ersten und des zweiten Schienenelements relativ zueinander, in welcher die Auszugsführung maximal ausgezogen ist. Bei einer Realisierung des ersten linearen Führungssystems als Linearführung bezeichnen die Einzugsposition und die Auszugsposition die beiden Endpositionen des kürzeren, zweiten Schienenelements gegenüber dem längeren ersten Schienenelement.
Gleichsam bezeichnet die zweite Auszugsrichtung die Richtung, in der das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement relativ gegeneinander geradlinig bewegt werden können, um von einer Einzugsposition in eine Auszugsposition zu gelangen. Entsprechend ist eine Richtung entgegen der zweiten Auszugsrichtung diejenige Richtung, in welcher die dritten und vierten Schienenelemente relativ zueinander geradlinig bewegt werden können, um wieder aus der Auszugsposition in die Einzugsposition zu gelangen. Bei einer Realisierung des zweiten linearen Führungssystems als Auszugsschiene bezeichnet die Einzugsposition diejenige Position des dritten und des vierten Schienenelements relativ zueinander, in welcher die Auszugsschiene vollständig eingeschoben ist. Die Auszugsposition bezeichnet dann diejenige Position des dritten und des vierten Schienenelements relativ zueinander, in welcher die Auszugsführung maximal ausgezogen ist. Bei Realisierung des zweiten linearen Führungssystems als Linearführung bezeichnen die Einzugsposition und die Auszugsposition die beiden Endpositionen des kürzeren vierten Schienenelements gegenüber dem längeren dritten Schienenelement.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen das erste und das zweite Schienenelement jeweils zwei Laufflächen auf, wobei auf den Laufflächen des ersten Schienenelements und auf den Laufflächen des zweiten Schienenelements in einem Wälzkörperkäfig aufgenommene Wälzkörper angeordnet sind. Diese Wälzkörper rollen auf den jeweiligen Laufflächen ab und verringern eine Reibung zwischen dem ersten Schienenelement und dem zweiten Schienenelement. Sind das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement unmittelbar aneinander gelagert, so wälzen die Wälzkörper jeweils zwischen einer Lauffläche des ersten Schienenelements und einer Lauffläche des zweiten Schienenelements.
In gleicher Weise weisen in einer Ausführungsform der Erfindung das dritte und das vierte Schienenelement jeweils zwei Laufflächen auf, wobei auf den Laufflächen des dritten Schienenelements und auf den Laufflächen des vierten Schienenelements in einem Wälzkörperkäfig aufgenommene Wälzkörper angeordnet sind. Diese Wälzkörper wälzen zwischen den jeweiligen Laufflächen und verringern eine Reibung zwischen dem dritten Schienenelement und dem vierten Schienenelement.
Unter einem Wälzkörper im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird ein Rotationskörper verstanden, der als Element einer Führung die Reibung zwischen den verschiedenen Schienenelementen erheblich reduziert und damit eine Relativbewegung zweier Schienenelemente zueinander erleichtert. Wälzkörper sind beispielsweise Kugeln, Rollen, Tonnen, Nadeln oder Kegel. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Wälzkörper Kugeln. Es versteht sich, dass in diesem Fall der Wälzkörperkäfig ein Kugelkäfig ist. In einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest der Kugelkäfig aus einem Material gefertigt, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Stahlblech, aluminiertem Stahlblech, Edelstahl und Kunststoff.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest das erste Schienenelement, das zweite Schienenelement, das dritte Schienenelement oder das vierte Schienenelement, vorzugsweise aber alle vier Schienenelemente, aus einem Material gefertigt, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Stahlblech, aluminiertem Stahlblech, Edelstahl und Kunststoff.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen zumindest das erste Schienenelement und das zweite Schienenelement oder das dritte Schienenelement und das vierte Schienenelement einen Schienenrücken und mit dem Schienenrücken verbundene Laufflächen auf. Dabei zeigen die Laufflächen eines Schienenelements je nach Anordnung zueinander hin oder voneinander weg, sodass zwischen den Laufflächen zweier Schienenelemente Wälzkörper aufgenommen werden können. Das Querschnittsprofil eines solchen Schienenelements ist im Wesentlichen C-förmig.
Werden die zwei Schienenelemente des ersten linearen Führungssystems oder des zweiten linearen Führungssystems von solchen C-förmigen Schienenelementen gebildet, so ist es für die Funktion der vorliegenden Erfindung unerheblich, wie die Schienenrücken der Schienenelemente in Bezug auf die Auszugsebenen angeordnet sind. Auch ist es unerheblich, wie die Schienenrücken der ersten und zweiten Schienenelemente des ersten linearen Führungssystems und die Schienenrücken der dritten und vierten Schienenelemente des zweiten linearen Führungssystems relativ zueinander angeordnet sind.
In einer Ausführungsform jedoch sind die Schienenrücken des ersten Schienenelements, des zweiten Schienenelements, des dritten Schienenelements und des vierten Schienenelements in Ebenen parallel zu den Auszugsebenen angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Schienenrücken des ersten Schienenelements, des zweiten Schienenelements, des dritten Schienenelements und des vierten Schienenelements senkrecht zu den Auszugsebenen angeordnet.
In einer weiteren Variante sind die Schienenrücken des ersten Schienenelements und des zweiten Schienenelements, d.h. der Schienenelemente des ersten linearen Führungssystems parallel zu den Auszugsebenen orientiert und die Schienenrücken des dritten Schienenelements und des vierten Schienenelements, d. h. die Schienenrücken der Schienenelemente des zweiten linearen Führungssystems sind senkrecht zu den Auszugsebenen orientiert. Eine solche Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass sie eine erhöhte Stabilität bietet.
Ein Halter im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ein Teil, welches einer mechanischen Verbindung des bewegbaren Bauteils mit dem zweiten Schienenelement bzw. mit dem vierten Schienenelement dient. Dadurch, dass die Auszugsrichtungen der beiden linearen Führungssysteme unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, muss eine Kollision des bewegbaren Bauteils mit einem der Schienenelemente, d. h. insbesondere dem ersten Schienenelement und dem dritten Schienenelement der beiden linearen Führungssysteme vermieden werden. Daher bewirkt in einer Ausführungsform ein Halter den erforderlichen Abstand zwischen dem bewegbaren Bauteil und dem jeweiligen linearen Führungssystem.
Entscheidend für die Funktionalität des Halters ist, dass dieser ein Gelenk aufweist, sodass das mit dem jeweiligen Halter verbundene bewegbare Bauteil gegenüber den ersten bzw. zweiten Führungssystemen schwenkbar und damit gegenüber den ersten und zweiten Auszugsrichtungen schwenkbar ist.
In eine Ausführungsform ist das Gelenk ein Drehgelenk. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gelenk ein Schubdrehgelenk. Ein Schubdrehgelenk ermöglicht definitionsgemäß eine Schwenkbewegung um die Drehachse und zudem eine lineare Bewegung in Richtung der Schwenkachse. Eine solche lineare Bewegung zusätzlich zur Schwenkbewegung ermöglicht einen wirksamen Toleranzausgleich aller in der jeweiligen Auszugsrichtung auftretenden Positionstoleranzen des ersten linearen Führungssystems gegenüber dem zweiten linearen Führungssystem.
Linear Führungssysteme ermöglichen es, zusätzlich zu der Relativbewegung ihrer Schienenelemente auch Zusatzfunktionen bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein erstes lineares Führungssystem und ein zweites lineares Führungssystem. Dies ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, die Zusatzfunktionen auf das erste und das zweite lineare Führungssystem zu verteilen. Daher ermöglicht in einer Ausführungsform eines der linearen Führungssysteme eine elektrische Leistungs- oder Signalübertragung von dem stationären Bauteil zu dem relativ dazu linear bewegbaren Bauteil. Zudem kann das eines der linearen Führungssysteme derart ausgestaltet sein, dass es gleichzeitig zumindest eine Rastfunktion oder eine definierte Reibkraft, die die für die Auszugsbewegung erforderliche Kraft definiert, aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist eines der linearen Führungssysteme einen elektrischen Leiter auf, wobei der elektrische Leiter an dem ersten Schienenelement an einem ersten Festlegungsort und an dem zweiten Schienenelement an einem zweiten Festlegungsort festgelegt ist und wobei der elektrische Leiter gegenüber dem ersten Schienenelement und gegenüber dem zweiten Schienenelement elektrisch isoliert ist. Es versteht sich, dass eine solche Leistungs- oder Signalübertragung mit einem elektrischen Leiter an dem ersten oder an dem zweiten linearen Führungssystem vorgesehen sein kann oder an beiden.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist eines der linearen Führungssysteme ein elektrisches Verbindungselement auf, wobei ein erstes Ende des elektrischen Leiters mit dem Verbindungselement konfektioniert ist und wobei das Verbindungselement vorzugsweise an dem ersten oder dem zweiten Schienenelement befestigt ist. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das lineare Führungssystem zwei elektrische Verbindungselemente auf, wobei das erste und das zweite Ende des elektrischen Leiters mit jeweils einem Verbindungselement konfektioniert ist und wobei das eine Verbindungselement an einem Schienenelement befestigt ist und das andere Verbindungselement an dem anderen Schienenelement befestigt ist. In einer Ausführungsform der Erfindung legt das jeweilige Verbindungselement den elektrischen Leiter an dem ersten bzw. zweiten Festlegungsort der Schienenelemente fest.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das lineare Führungssystem einen Wälzkörperkäfig auf, der zwischen den beiden Schienenelementen angeordnet ist, wobei an dem Wälzkörperkäfig eine Mehrzahl von Wälzkörpern aufgenommen ist und wobei jeder aus der Mehrzahl von Wälzkörpern auf jeweils eine Lauffläche der Schienenelemente abrollt, und wobei der elektrische Leiter an einem Umlenkungsort an dem Wälzkörperkäfig umgelenkt ist. Einer solchen Ausführungsform liegt die Idee zugrunde, ein lineares Führungssystem so bereitzustellen, dass der elektrische Leiter für eine elektrische Leistungs- oder Signalübertragung an dem einen Schienenelement und dem anderen Schienenelement jeweils festgelegt ist und an dem Wälzkörperkäfig, der linear gegenüber den Schienenelementen verschiebbar gelagert ist, umgelenkt wird. Eine solche Anordnung ermöglicht es, den elektrischen Leiter im Innenraum zwischen den Schienenelementen geschützt aufzunehmen. Dabei sorgt der Wälzkörperkäfig für die erforderliche Führung bzw. Spannung des elektrischen Leiters, sodass diese nicht mit den Schienenelementen in Eingriff kommt und es zu keiner Beschädigung der Schienenelemente oder des elektrischen Leiters kommt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der elektrische Leiter an den Umlenkungsort derart umgelenkt, dass unabhängig von einer Auszugsposition der Schienenelement eine Gesamtweglänge des elektrischen Leiters, die gebildet ist als Summe aus einer ersten Teilweglänge zwischen dem ersten Festlegungsort und dem Umlenkort und einer zweiten Teilweglänge zwischen dem Umlenkort und dem zweiten Festlegungsort im Wesentlichen konstant ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das zweite lineare Führungssystem an dem vierten Schienenelement ein Rastelement und eine Rastkraftfeder auf und an dem dritten Schienenelement eine Rastvertiefung oder eine Rastrampe. Dabei sind das Rastelement, die Rastkraftfeder und die Rastvertiefung oder Rastrampe derart angeordnet und ausgestaltet, dass die Rastkraftfeder das Rastelement gegen das dritte Schienenelement vorspannt, sodass das Rastelement in der Rastvertiefung oder an der Rastrampe verrastbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite lineare Führungssystem an dem vierten Schienenelement ein Reibelement und eine Reibkraftfeder auf, wobei das Reibelement und die Reibkraftfeder derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass die Reibkraftfeder das Reibelement gegen das dritte Schienenelement vorgespannt andrückt, sodass für eine Relativbewegung zwischen dem dritten Schienenelement und dem vierten Schienenelement erforderliche Bewegungskraft durch die Reibkraftfeder bestimmt ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Rastfunktion und die Reibfunktion miteinander kombiniert, wobei das Reibelement und das Rastelement konzentrisch zueinander angeordnet sind, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Es versteht sich, dass auch Ausführungsformen denkbar sind, bei welchen die Rastfunktion an dem zweiten linearen Führungssystem vorgesehen ist und die Reibfunktion an dem ersten linearen Führungssystem oder umgekehrt.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann sowohl das erste als auch das zweite lineare Führungssystem jeweils eine Rastfunktion und eine Reibfunktion aufweisen.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Kombination aus einer Vorrichtung, so wie sie zuvor in einer Ausführungsform davon beschrieben wurde, einem bewegbaren Bauteil und einem stationären Bauteil, wobei das erste Schienenelement und das dritte Schienenelement an dem stationären Bauteil montiert sind und das bewegbare Bauteil an dem Halter des zweiten Schienenelements und an dem Halter des vierten Schienenelements montiert ist.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils gegenüber einem stationären Bauteil gelöst, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

- Bereitstellen eines ersten linearen Führungssystems mit einem ersten Schienenelement und einem zweiten Schienenelement und eines zweiten linearen Führungssystems mit einem dritten Schienenelement und einem vierten Schienenelement, gelenkiges Verbinden des bewegbaren Bauteils mit dem zweiten Schienenelement und dem vierten Schienenelement,
- Ausführen einer Linearbewegung des zweiten Schienenelements gegenüber dem ersten Schienenelement in oder entgegen einer ersten Auszugsrichtung und einer Linearbewegung des vierten Schienenelements gegenüber dem dritten Schienenelement in oder entgegen einer zweiten Auszugsrichtung, wobei die zweite Auszugsrichtung von der ersten Auszugsrichtung verschieden ist und die erste Auszugsrichtung und die zweite Auszugsrichtung in zueinander parallelen Auszugsebenen liegen, sodass das bewegbare Bauteil auf dem gekrümmten Verschiebeweg bewegt wird.

Soweit Aspekte der Erfindung im Hinblick auf die Vorrichtung beschrieben wurden, so gelten diese auch für das entsprechende Verfahren und umgekehrt. Soweit das Verfahren mit einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung ausgeführt wird, so weist diese die entsprechenden Einrichtungen hierfür auf. Insbesondere sind Ausführungsformen der Vorrichtung zum Ausführen der hierin beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens geeignet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibungsform und der dazugehörigen Figuren deutlich. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

1 ist eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das bewegbare Bauteil in einer ersten, hinteren Endlage ist.
2 ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus 1, wobei das bewegbare Bauteil in einer Mittenlage ist.
3 ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus den 1 und 2, wobei das bewegbare Bauteil in einer zweiten, vorderen Endlage ist.

Die 1 bis zeigen eine Kombination aus einem bewegbaren Bauteil, einem stationären Bauteil sowie einer Vorrichtung 1 zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs des bewegbaren Bauteils gegenüber dem stationären Bauteil.
In der dargestellten Ausführungsform ist das bewegbare Bauteil eine Armlehne 4, die mit Hilfe der Vorrichtung 1 an einer Mittelkonsole 5, derart bewegbar befestigt ist, dass die Bewegung der Armlehne 4 gegenüber der Mittelkonsole 5 einem gekrümmten Verschiebeweg folgt. Die Mittelkonsole 5 bildet das stationäre Bauteil.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein erstes und ein zweites lineares Führungssystem in Form einer ersten und einer zweiten Linearführung 2, 3, um den gekrümmten Verschiebeweg des bewegbaren Bauteils 4 zu realisieren. Dabei wirken die beiden Linearführungen 2, 3 so zusammen, dass die bewegbare Armlehne 4 zwei lineare Bewegungen gleichzeitig in unterschiedlichen Auszugsrichtungen 10, 11 erfährt. Dabei überlagern sich die beiden linearen Bewegungen zu einem gekrümmten Verschiebeweg der Armlehne 4.
Die erste Linearführung 2 umfasst ein erstes Schienenelement 6, welches das stationäre Schienenelement dieser Linearführung 2 bildet. Daher ist das erste Schienenelement 6 fest mit der Mittelkonsole 5 verbunden und gegenüber der Mittelkonsole 5 nicht bewegbar. Die erste Linearführung 2 umfasst zudem ein zweites Schienenelement 8 in Form eines beweglich an dem ersten Schienenelement 6 gelagerten Linearschlittens. Der Linearschlitten 8 ist entlang eines Verschiebewegs in und entgegen einer durch das erste Schienenelement 6 definierten ersten Auszugsrichtung 10 linear verschiebbar.
Die zweite Linearführung 3 umfasst ein drittes Schienenelement 7, welches das stationäre Schienenelement dieser Linearführung 3 bildet. Daher ist das dritte Schienenelement 7 fest mit der Mittelkonsole 5 verbunden und gegenüber der Mittelkonsole 5 nicht bewegbar. Die zweite Linearführung 3 umfasst zudem ein viertes Schienenelement 9 in Form eines beweglich an dem dritten Schienenelement 7 gelagerten Linearschlittens. Der Linearschlitten 9 ist entlang eines Verschiebewegs in und entgegen einer durch das dritte Schienenelement 7 definierten zweiten Auszugsrichtung 11 linear verschiebbar.
In der dargestellten Ausführungsform sind die erste und die zweite Linearführung 2, 3 als Wälzkörperführungen ausgestaltet. Daher weisen das erste Schienenelement 6 und das zweite Schienenelement 8 der ersten Linearführung 2 und das dritte Schienenelement 7 und das vierte Schienenelement 9 der zweiten Linearführung 3 jeweils zwei Laufflächen auf. Zwischen den Laufflächen des ersten Schienenelements 6 und des zweiten Schienenelements 8 bzw. des dritten Schienenelements 7 und des vierten Schienenelements 9 sind in einem Kugelkäfig Lagerkugeln angeordnet, welche die Reibung zwischen den Schienenelementen 6, 8, 7, 9 reduzieren.
In der dargestellten Ausführungsform sind beide Linearführungen 2, 3 derart angeordnet, dass die Schienenrücken des ersten Schienenelements 6 der ersten Linearführung 2 und des dritten Schienenelements 7 der zweiten Linearführung 3 in der gleichen Ebene liegen.
Da die Schienenrücken des ersten Schienenelements 6 und des dritten Schienenelements 7 in einer Ebene angeordnet sind, sind auch die erste Auszugsrichtung 10 und die zweite Auszugsrichtung 11 in einer gemeinsamen (zu sich selbst parallelen) Auszugsebene angeordnet. Dabei liegt die gemeinsame Auszugsebene der ersten Auszugsrichtung 10 und der zweiten Auszugsrichtung 11 in der Papierebene der Darstellung aus den 1 bis 3. Allerdings sind die Auszugsrichtungen 10, 11 derart gegeneinander verkippt, dass sie einen Winkel von etwa 15° einschließen. Dieser Winkel ist in 1 mit α bezeichnet.
Die Armlehne 4 ist mithilfe eines ersten Halters 12 an dem zweiten Schienenelement 8 der ersten Linearführung 2 und mithilfe eines zweiten Halters 12 an dem vierten Schienenelement 9 der zweiten Linearführung 3 montiert. Wäre diese Montage über die Halter 12, 3 drehfest gegenüber dem zweiten Schienenelement 8 bzw. dem dritten Schienenelement 9, so würde die Armlehne 4 eine Linearbewegung der Linearschlitten 8, 9 blockieren. Daher umfasst jeder der Halter 12 ein Gelenk. Dieses Gelenk ist in der dargestellten Ausführungsform ein Schubdrehgelenk 13. Die Drehachse der beiden Drehschubgelenke 13 ist senkrecht zur Auszugsebene und damit senkrecht zu den Auszugsrichtungen 10, 11 angeordnet. Auf diese Weise kann die Armlehne 4 gegenüber dem zweiten Schienenelement 8 der ersten Linearführung 2 und gegenüber dem vierten Schienenelement 9 der zweiten Linearführung 3 eine Schwenkbewegung erfahren.
Aufgrund der Überlagerung der beiden Linearbewegungen in bzw. entgegen den gegeneinander verkippten ersten und zweiten Auszugsrichtungen 10, 11 führt die Armlehne 4 eine Bewegung entlang eines gekrümmten Verschiebewegs aus.
Während die 1 und 3 die Armlehne 4 in jeweils einer Endposition zeigen, zeigt 2 eine Mittenposition der Armlehne 4. Deutlich ist erkennbar, dass die Armlehne eine Schwenkbewegung um die Drehachsen der Drehschubgelenke 13 ausführt, während das zweite Schienenelement 8 und das vierte Schienenelement 9 eine Linearbewegung erfahren.
Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „eine“ oder „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: erste Linearführung
3: zweite Linearführung
4: Armlehne
5: Mittelkonsole
6: erstes Schienenelement
7: drittes Schienenelement
8: zweites Schienenelement
9: viertes Schienenelement
10: erste Auszugsrichtung
11: zweite Auszugsrichtung
12: Halter
13: Schubdrehgelenk
α: Winkel zwischen der ersten und der zweiten Auszugsrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils (4) gegenüber einem stationären Bauteil (5), wobei die Vorrichtung (1) aufweist ein erstes lineares Führungssystem (2) mit einem ersten Schienenelement (6) und einem zweiten Schienenelement (8), wobei das erste Schienenelement (6) und das zweite Schienenelement (8) derart aneinander gelagert sind, dass das erste Schienenelement (6) und das zweite Schienenelement (8) in und entgegen einer ersten Auszugsrichtung (10) linear gegeneinander verschiebbar sind, und ein zweites lineares Führungssystem (3) mit einem dritten Schienenelement (7) und einem vierten Schienenelement (9), wobei das dritte Schienenelement (7) und das vierte Schienenelement (9) derart aneinander gelagert sind, dass das dritte Schienenelement (7) und das vierte Schienenelement (9) in und entgegen einer zweiten Auszugsrichtung (11) linear gegeneinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auszugsrichtung (10) und die zweite Auszugsrichtung (11) in zueinander parallelen Auszugsebenen und unter einem von 0 Grad und von 180 Grad verschiedenen Winkel zueinander angeordnet sind, das zweite Schienenelement (8) und das vierte Schienenelement (9) jeweils einen Halter (12) aufweisen mit dem das bewegbare Bauteil (4) verbindbar ist, wobei jeder der Halter (12) ein Gelenk (13) mit einer Drehachse umfasst, wobei die Drehachsen senkrecht zu den Auszugsebenen angeordnet sind, so dass wenn das bewegbare Bauteil (4) mit den Haltern (12) verbunden ist, das bewegbare Bauteil (4) um die beiden Drehachsen schwenkbar gelagert ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gelenk (13) ein Schubdrehgelenk ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste lineare Führungssystem (2) einen elektrischen Leiter aufweist, wobei der elektrische Leiter an dem ersten Schienenelement (6) an einem ersten Festlegungsort und an dem zweiten Schienenelement (8) an einem zweiten Festlegungsort festgelegt ist und wobei der elektrische Leiter gegenüber dem ersten Schienenelement (6) und gegenüber dem zweiten Schienenelement (8) elektrisch isoliert ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste lineare Führungssystem (2) einen Wälzkörperkäfig aufweist, der zwischen dem ersten Schienenelement (6) und dem zweiten Schienenelement (8) angeordnet ist, wobei an dem Wälzkörperkäfig eine Mehrzahl von Wälzkörpern aufgenommen ist, und wobei jeder aus der Mehrzahl von Wälzkörpern auf einer Lauffläche des ersten Schienenelements (6) und auf einer Lauffläche des zweiten Schienenelements (8) abrollt, und wobei der elektrische Leiter an einem Umlenkort an dem Wälzkörperkäfig umgelenkt ist.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der elektrische Leiter an dem Umlenkort derart umgelenkt ist, dass unabhängig von einer Auszugsposition des ersten Schienenelements (6) gegenüber dem zweiten Schienenelement (8) eine Gesamtweglänge des elektrischen Leiters, die gebildet ist als Summe aus einer erste Teilweglänge zwischen dem ersten Festlegungsort und dem Umlenkort und einer zweiten Teilweglänge zwischen dem Umlenkort und dem zweiten Festlegungsort im Wesentlichen konstant ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite lineare Führungssystem (3) an dem vierten Schienenelement (9) ein Rastelement und eine Rastkraftfeder aufweist, und an dem dritten Schienenelement (7) eine Rastvertiefung oder eine Rastrampe aufweist, wobei das Rastelement, die Rastkraftfeder und die Rastvertiefung oder Rastrampe derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass die Rastkraftfeder das Rastelement gegen das dritte Schienenelement (7) vorspannt, so dass das Rastelement in der Rastvertiefung oder an der Rastrampe verrastbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite lineare Führungssystem (3) an dem vierten Schienenelement (9) ein Reibelement und eine Reibkraftfeder aufweist, wobei das Reibelement und die Reibkraftfeder derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass die Reibkraftfeder das Reibelement gegen das dritte Schienenelement (7) vorgespannt andrückt, so dass eine für eine Relativbewegung zwischen dem dritten Schienenelement (7) und dem vierten Schienenelement (9) erforderliche Bewegungskraft durch die Reibkraftfeder bestimmt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste lineare Führungssystem (2) und das zweite lineare Führungssystem (3) jeweils eine Linearführung ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Schienenelement (6) einen ersten Schienenrücken und das dritte Schienenelement (7) einen dritten Schienenrücken aufweist, wobei sich der erste Schienenrücken und der dritte Schienenrücken in Rückenebenen parallel zu den Auszugsebenen erstrecken.
Kombination aus einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einem bewegbaren Bauteil (4) und einem stationären Bauteil (5), wobei das erste Schienenelement (6) und das dritte Schienenelement (7) an dem stationären Bauteil (5) montiert sind und das bewegbare Bauteil (4) an dem Halter (12) des zweiten Schienenelements (7) verschwenkbar gegenüber der ersten Auszugsrichtung (10) und an dem Halter (12) des vierten Schienenelements (9) verschwenkbar gegenüber der zweiten Auszugsrichtung (11) montiert ist.
Verfahren zum Bereitstellen eines gekrümmten Verschiebewegs eines bewegbaren Bauteils (4) gegenüber einem stationären Bauteil (5), mit den Schritten Bereitstellen eines ersten linearen Führungssystems (2) mit einem ersten Schienenelement (6) und einem zweiten Schienenelement (8) und eines zweiten linearen Führungssystems (3) mit einem dritten Schienenelement (7) und einem vierten Schienenelement (9), gelenkiges Verbinden des bewegbaren Bauteils (4) mit dem zweiten Schienenelement (8) und dem vierten Schienenelement (9), Ausführen einer Linearbewegung des zweiten Schienenelements (8) gegenüber dem ersten Schienenelement (6) in oder entgegen einer ersten Auszugsrichtung (10) und einer Linearbewegung des vierten Schienenelements (9) gegenüber dem dritten Schienenelement (7) in oder entgegen einer zweiten Auszugsrichtung (11), wobei die zweite Auszugsrichtung (11) von der ersten Auszugsrichtung (10) verschieden ist und die erste Auszugsrichtung (10) und die zweite Auszugsrichtung (11) in zueinander parallelen Auszugsebenen liegen, so dass das bewegbare Bauteil (4) auf dem gekrümmten Verschiebeweg bewegt wird.