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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb zur relativen, gegenseitigen
Verschiebung und Positionierung von mindestens zwei Profilteilen.
Die Erfindung bezieht sich ebenso auf ein längenveränderliches Gehäuse, das
aus mehreren sich relativ gegeneinander verschiebbaren Gehäuseteilen
besteht sowie auf ein Möbelstück, bei
dem ein solches Gehäuse
ein Bestandteil ist. Ein ähnlicher
Antrieb wurde bereits mit NL-C-1004916
veröffentlicht.
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Für die relative
gegenseitige Verschiebung von Objekten verwendet man zur Übersetzung
bei vielen Anwendungen Spindel-/Mutter-Anordnungen. Ein Nachteil
der vorhandenen Systeme ist, dass sie im Allgemeinen relativ teuer
und aufwändig
sind und ihre Konstruktion äußerst komplex
ist. Außerdem
ist der Einstellbereich der vorhandenen Spindel-/Mutter-Systeme
nur begrenzt.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es daher, für die relative gegenseitige
Verschiebung von Profilteilen mit einer einfachen und preiswerten
Konstruktion eine verbesserte Lösung
für den
Antrieb zu bieten, durch die ein relativ großer Einstellbereich realisiert
werden kann.
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Die
Erfindung bietet zu diesem Zweck einen Antrieb zur relativen, gegenseitigen
Verschiebung und Positionierung von mindestens zwei Profilteilen, bestehend
aus: einem rotierbaren Antriebsrad, einem Motor, der an das erste
Profilteil und das Antriebsrad gekoppelt ist, einem flexiblen Materialstreifen,
der wenigstens an einer Seite fest mit einem zweiten Profilteil
verbunden ist und der auch mit dem Antriebsrad in Wirkeingriff steht,
und einer Führung für den flexiblen
Materialstreifen, die wenigstens im Wesentlichen stationär mit dem
ersten Profilteil verbunden ist, wobei der Abstand zwischen der
Führung und
dem Antriebsrad größer ist
als der Abstand zwischen der Eingriffsstelle des flexiblen Materialstreifens
am zweiten Profil und dem Antriebsrad. Ein so gestalteter Antrieb
bietet gegenüber
den herkömmlichen
Antriebssystemen den wesentlichen Vorteil, dass es bei der Übertragung
nur zu sehr geringen Reibungsverlusten kommt, wodurch der Motor
in seiner Ausführung
sehr leicht (und daher kompakt und kostengünstig) gestaltet sein kann.
Dadurch kann der (Elektro)-Motor bei einer größeren Anzahl von Anwendungen
als bislang im ersten Profilteil platziert werden. Eine weitere
Folge der relativ leichten Konstruktion ist, dass der Geräuschpegel
des Antriebs während
des Gebrauchs nur sehr gering ist. Dies kann bei speziellen Anwendungen
besonders vorteilhaft sein. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass der Antrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung eine großen
Gestaltungsspielraum bietet. So bestehen je nach Anwendung verschiedene
Optionen im Hinblick auf die Führung
(beispielsweise ein einfacher Stift oder ein optional montiertes
Rücklaufrad),
das Antriebsrad und den flexiblen Materialstreifen (mehr dazu, siehe
unten). Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass für die Profilteile
Standardausführungen
verwendet werden können,
für die
keine besondere Verarbeitung im Inneren erforderlich ist. Der komplette
Antrieb kann mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden und
ist aufgrund der einfachen Konstruktion auch nur in geringem Maße störanfällig.
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Für einen
ordnungsgemäßen Betrieb
des Antriebs sollte der Wirkeingriff des Antriebsrads auf den flexiblen
Materialstreifen im Wesentlichen schlupffrei sein. In einer bevorzugten
Ausführungsform
kann das Antriebsrad zu diesem Zweck eine Verzahnung aufweisen,
und der flexible Materialstreifen kann mit einer Profilierung versehen
sein, die mit der Verzahnung des Antriebsrads zusammenwirkt. Da
der Wirkeingriff des Antriebsrads auf den flexiblen Materialstreifen
nur über
einen Teilabschnitt der gesamten Länge erfolgt, kann der flexible
Materialstreifen auch aus aufeinander folgenden Segmenten mit unterschiedlichen
Materialeigenschaften bestehen. Der Teilabschnitt des flexiblen
Materialstreifens bei dem das Antriebsrad eingreift, kann zum Beispiel
in Form einer Kette oder eines Zahnriemens ausgeführt sein,
während
der Teilabschnitt des flexiblen Materialstreifens bei dem das Antriebsrad
nicht eingreift in einer kostengünstigeren
Form ausgeführt
sein kann, wie zum Beispiel als Bandstahl.
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Da
es für
die Erfindung erforderlich ist, dass der Abstand zwischen dem Antriebsrad
und der Eingriffsteile am flexiblen Materialstreifen am zweiten Profil
begrenzt bleibt (dass er zumindest kleiner ist, als der Abstand
zwischen der Führung
und dem Antriebsrad), muss zu diesem Zweck eine spezielle Vorrichtung
eingebaut werden. Eine mögliche
Lösung besteht
darin, den flexiblen Materialstreifen zu diesem Zweck mit einem
vorstehenden Element zu verbinden, das fest mit dem zweiten Profilteil
verbunden ist. Dieses hierin angeordnete, vorstehende Element muss
in Richtung zum Antriebsrad zeigen. Der Antrieb selbst kann in dieser
Ansicht vollständig
verdeckt sein, wenn sich das zweite Profilteil über das erste Profilteil schiebt,
und wenn das vorstehende Element, das mit dem zweiten Profilteil
verbunden ist, im Innenraum des ersten Profilteils positioniert
ist. Eine Alternative hierzu wäre,
das erste Profilteil mit einem Längsschlitz
zu versehen. Durch diesen Längsschlitz
könnte
dann die Eingriffsteile des flexiblen Materialstreifens am zweiten
Profilteil verschoben werden. Diese Lösung wäre jedoch weniger attraktiv, als
diejenige mit dem vorstehenden Element, das im Innenraum des ersten
Profilteils platziert werden könnte.
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Der
flexible Materialstreifen ist vorzugsweise an zwei Seiten mit dem
zweiten Profilteil zu verbinden. Bei einer solchen Konstruktion
können
zwei Profilteile auf gezielte Weise sowohl ausgefahren als auch
eingefahren werden. Unabhängig
von der Drehrichtung des Antriebsrads geht es letztendlich darum, dass
auf den flexiblen Materialstreifen eine Zugkraft ausgeübt werden
kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Position des
flexiblen Materialstreifens damit genau definiert wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann das zweite Profilteil mit einer zusätzlichen Führung ausgestattet werden, über die
ein zusätzlicher
flexibler Materialstreifen, der an einer Seite mit dem ersten Profilteil
verbunden ist, geführt
wird. Dieser Streifen wird an der gegenüber liegenden Seite mit einer
Führung
verbunden, die mit dem dritten Profilteil in Verbindung steht. Der
zusätzliche
flexible Materialstreifen kann hierin mit einem vorstehenden Element
verbunden werden, das fest mit dem dritten Profilteil verbunden
wird. Dieses dritte Profilteil greift vorzugsweise um das erste
und das zweite Profilteil; und das mit dem dritten Profilteil verbundene
vorstehende Element wird im Innenraum des ersten Profilteils platziert.
Durch eine solche Erweiterung des Antriebs gemäß der Erfindung besteht die
Möglichkeit,
auch noch ein drittes Profilteil im Zusammenspiel mit den zwei anderen
Profilteilen zu verschieben. Auf diese Weise kann eine teleskopartige
Konstruktion realisiert werden, die drei (oder sogar mehr als drei)
Profilteile umfasst, die sich gegeneinander ausfahren und einfahren
lassen. Das dritte Profilteil läuft
gleichsam automatisch mit den Verschiebungen mit, die zwischen dem
ersten und dem zweiten Profilteil bewirkt werden. Dafür ist kein
zusätzlicher
Antrieb (Motor) erforderlich; der Motor, der für den Antrieb zur Verschiebung
zwischen dem ersten und dem zweiten Profilteil sorgt, muss natürlich so
ausgelegt werden, dass für
die Verschiebung des dritten Profilteils auch genügend Energie
zur Verfügung steht.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung mit einem n-ten Profilteil,
das mit einer zusätzlichen
Führung
versehen ist, erweitert werden kann. Über diese Führung läuft dann ein zusätzlicher
flexibler Materialstreifen, der an einem Ende mit dem ersten Profilteil
(oder weiteren anderen Profilteilen bis zu einem (n – 1)-ten
Profilteil) verbunden wird und an der gegenüberliegenden Seite mit einer
Führung
in Verbindung steht, die mit einem (n + 1)-ten Profilteil verbunden
wird. Auf diese Art und Weise kann die Anzahl der Segmente, aus
denen eine solche teleskopartige Konstruktion besteht, (theoretisch)
endlos erweitert werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das Antriebsrad außerdem
mit einem Zugelement verbunden, dass um eine Rolle oder Spule gewickelt
werden kann, die zu diesem Zweck mit dem Antriebsrad montiert wird,
so dass sich das Zugelement beim Einfahren der Profilteile auf die
Rolle aufwickelt. Mit einem solchen Zugelement, das zum Beispiel
ein Zugkabel, ein Band oder Seil sein kann, kann das äußerste Profilteil,
dessen Seite vom ersten Profilteil am weitesten entfernt liegt,
auf gezielte Weise zum ersten Profilteil hingezogen werden. Daraus folgt,
dass die gesamte Länge
der Konstruktion mit den so angeordneten Profilteilen unabhängig von
der Anzahl der montierten Profilteile immer regulierbar ist.
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Um
die Stabilität
der Konstruktion zu verbessern, wenn sich die Profilteile auseinanderbewegen, kann
der Antrieb auch mit zwei flexiblen Materialstreifen ausgestattet
werden, die an wenigstens einer Seite mit einem zweiten Profilteil
fest verbunden sind und bei denen ebenso eine Eingriffwirkung durch
das Antriebsrad besteht, sowie zwei Führungen für die flexiblen Materialstreifen,
die stationär
mit dem ersten Profilteil in Verbindung stehen. Damit wird deutlich,
das auch andere Komponenten des Antriebs gemäß der vorliegenden Erfindung
in mehrfacher Anzahl vorliegen können
(doppelt so viele oder ein sogar noch größeres Vielfaches), um die Verwendungsmöglichkeiten,
die Stabilität
und/oder die Zuverlässigkeit
der Konstruktion noch weiter zu erhöhen.
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Die
Erfindung beinhaltet auch ein längenveränderliches
Gehäuse,
dass aus einer Vielzahl von gegeneinander verschiebbaren Gehäuseteilen
besteht, mit einem ersten Gehäuseteil,
in dem der Motor, das Antriebsrad und die Führung des Antriebs nach einem
oder mehreren der vorstehenden Ansprüche angebracht ist, und mindestens
einem zweiten Gehäuseteil
mit einer Eingriffsteile für
den flexiblen Materialstreifen. In der Praxis hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, das Gehäuse
in Form eines teleskopartigen Beins auszugestalten. Ein solches
Gehäuse
oder Bein bietet die oben genannten Vorteile im Bezug auf den erfindungsgemäßen Antrieb.
Ein solches Bein, das aus mindestens zwei relativ gegeneinander
verschiebbaren Beinkomponenten zusammengesetzt ist, kann eine kompakte (schlanke)
Form annehmen, wobei das Bein genauso für Anwendungen verwendet werden
kann, in denen ein zu unterstützender
Gegenstand (wie beispielsweise eine Arbeitsplatte) über einen
weiten Bereich einstellbar sein muss. Ein Beispiel für eine solche
Anwendung sind Arbeitsplätze,
bei denen Arbeiten je nach Erfordernis in stehender oder sitzender Position
ausgeführt
werden müssen.
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Für eine komfortable
Bedienung des Antriebs kann das Gehäuse mit Bedienkomponenten zur
Aktivierung des Motors ausgestattet werden, der mit dem Antrieb
verbunden ist. Hier wäre
es beispielsweise denkbar, dass man das Gehäuse mit einer Schalttafel ausrüstet oder
auch, dass eine optionale, drahtlose Schalttafel vom Gehäuse entfernt platziert
wird. Alternativ oder auch zusätzlich
dazu kann das Gehäuse
auch mit einem Steuerelement versehen werden, mit dem die Drehung
des Antriebsrads manuell erfolgen kann.
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Und
schließlich
beinhaltet die vorliegende Erfindung auch ein Möbelstück, das mit einer Vielzahl an
Beinen in Form von Gehäusen
ausgestattet ist, wie in den vorangegangenen Abschnitten beschrieben,
bei dem die Antriebsräder
in den separaten Beinen von einem zentralen Motor angetrieben werden. Durch
Verwendung eines einzigen Motors ist auf diese Weise ein synchronisierter
Antrieb aller Beine einer Tischplatte möglich (oder natürlich auch
eines anderen Möbelstücks).
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die in
den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsformen, die keinen Einschränkungen
unterliegen, weiter erläutert.
Hierin zeigt:
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1 die
Seitenansicht eines Schnittbildes von einem teleskopartigen Bein
mit drei Profilteilen im ausgefahrenen Zustand mit einem Antrieb
gemäß der Erfindung
und
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2 eine
Seitenansicht des Beins von 1 im eingefahrenen
Zustand.
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1 zeigt
ein Bein 1, zusammengesetzt aus drei teleskopartig zusammenwirkenden
Profilteilen 2, 3, 4. In einem ersten
Profilteil 2 ist ein Elektromotor 5 angeordnet
der mit einem Antriebsrad 6 in Verbindung steht, welches
seinerseits in die Kette 7 greift, die in einen flexiblen
Materialstreifen übergeht, mit
dem die relative gegenseitige Verschiebung des ersten und zweiten
Profilteils 2, 3 realisiert werden kann.
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An
einer Seite ist die Kette 7 mit einer Stütze 8 verbunden,
die fest am zweiten Profilteil 3 befestigt ist. Die Stütze 8 ragt
in das Innere des ersten Profilteils 2 (insbesondere dann,
wenn das Bein 1 eingefahren ist, siehe auch 2).
Eine Führungsrolle 9 für die Kette 7 ist
rotierbar am ersten Profilteil 2 befestigt. Die Seite der
Kette 7, die von der Stütze 8 entfernt
liegt, wird ihrerseits fest mit dem zweiten Profilteil 3 über eine
Stange 10 verbunden. Die relative Position der ersten zwei
Profilteile 2, 3 ist durch die Drehung des Antriebsrads 6 gegenseitig
einstellbar (zum besseren Verständnis
siehe auch 2 in Kombination mit 1).
Das erste Profilteil 2 bleibt im Bezug auf das zweite Profilteil 3 bei
einer nach unten drückenden Last
in Position, wenn der Elektromotor 5 nicht arbeitet, da
der Eingriff in die Kette 7 bei Position 11 erfolgt,
die sich im Bezug auf die Führungsrolle 9 auf
der Seite des Antriebsrads 6 (oben) befindet; der Abschnitt
der Kette 7, der an die Fixierungsposition 11 angrenzt,
wird dadurch unter Zugspannung gebracht.
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Ein
drittes Profilteil 4 ist im Innenraum außerdem mit
einer Stütze 12 versehen,
auf der eine Kette 13 eingreift. Die Kette 13 wird
von der Eingriffposition 15 auf die Stütze 12 über eine
Führungsrolle 14,
die drehbar mit dem zweiten Profilteil 3 verbunden ist,
zu einer Eingriffposition 16 am ersten Profilteil 2 geführt. Wenn
sich nun das erste und das zweite Profilteil 2, 3 auseinander
bewegen, läuft
die Kette 13 über
die Führungsrolle 14,
die sich dabei gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die Folge ist, dass
die Fixierungsposition 15 der Kette 13 an der
Stütze 12 zur
Führungsrolle 14 hin
gezogen wird und dass sich das dritte Profilteil 4 dadurch
aus dem zweiten Profilteil 3 herausschiebt (dies kann man
mit der Verschiebung der Fixierungsposition 11 der Kette 7 in
Richtung der Führungsrolle 9 vergleichen).
Ein separater Antrieb für
die relative, gegenseitige Verschiebung des zweiten und dritten
Profilteils 3, 4 ist daher nicht erforderlich.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Konstruktion wie die zwischen
dem zweiten und dritten Profilteil 3, 4 ebenso
je nach Bedarf für
weitere, aufeinander folgende Profilteile zur Anwendung kommen kann
(nicht dargestellt).
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Um
die für
das Ausfahren des Beins 1 erforderliche Kraft zu reduzieren,
wird außerdem
eine Druckfeder 17 zwischen das erste und zweite Profilteil 2, 3 platziert.
Die Auseinanderbewegung erfolgt ja generell im Grunde gegen die
Schwerkraft und erfordert daher mehr Kraft als die Verkürzung der
Beinlänge
unter Mitwirkung der Schwerkraft. Durch die Verwendung einer Druckfeder 17 kann
der Elektromotor 5 daher noch geringer dimensioniert werden.
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Das
Antriebsrad 6 wird außerdem
mit einer Rolle 18 ausgestattet, auf der ein Zugkabel 19 aufgewickelt
wird, wenn das Bein in seiner gesamten Länge eingefahren wird. Das Zugkabel 19 wird
an der Verankerungsposition 20 mit einem dritten Profilteil 4 verbunden,
sodass der maximale Abstand zwischen dem dritten Profilteil 4 und
dem ersten Profilteil 2 beim Einfahren des Beins von dem
Längenabschnitt des
Zugkabels 19 bestimmt wird, der nicht auf die Rolle 18 aufgewickelt
wird.
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2 zeigt
das Bein 1, hier jedoch im eingefahrenen Zustand. Für eine Beschreibung
der einzelnen Komponenten wird auf die Beschreibung im Zusammenhang
mit 1 verwiesen. Zu den relevanten, veränderten
Positionen im Bezug hierauf zählen unter anderem
die Fixierungsposition 11 der Kette 7, die hier
weiter von der Führungsrolle 9 entfernt
liegt. Durch die Zugspannung am Ende der Kette 7 neben der
Stange 10 (der Abstand zwischen Antriebsrad 6 und
Stange 10 ist im Verhältnis
zur in 1 dargestellten Position verringert), wird das
erste und das zweite Profilteil 2, 3 zusammengeschoben.
Auch liegt die Fixierungsposition 15 der Kette 13 weiter
von der Führungsrolle 14 entfernt,
als in der oben dargestellten Situation; das dritte Profilteil 4 ist
ebenso eingefahren.
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In 3 ist
eine Profilkonstruktion 25 dargestellt, die mit einen Elektromotor 26 ausgestattet
ist, der an einem oberen Profilteil 27 angebracht ist.
Letzteres Profilteil ist in ein mittleres Profilteil 28 einfahrbar,
welches sich seinerseits in ein unteres Profilteil 29 einschieben
lässt.
Ein Antriebsrad 30 wird von einem Elektromotor 26 angetrieben. Über ein Übertragungszahnrad 31 wird
die Drehung des Antriebsrads 30 auf eine Rolle 32 übertragen.
Anders als bei der in den 1 und 2 dargestellten
Rolle 18 ist die in 3 dargestellte
Rolle 32 mit zwei Zugkabeln 33, 34 versehen
(statt mit einem), die über
zwei Führungsrollen 35, 36 laufen
und die drehbar mit dem ersten Profilteil 27 in Verbindung
stehen. Von den Führungsrollen 35, 36 laufen
die Zugkabel 33, 34 dann zu zwei Eingriffsteilen
(nicht dargestellt) an der Oberseite des mittleren Profilteils 28.
Der Klarheit halber ist in 4 eine Ansicht
der Zugkabel 33, 34 dargestellt, so wie sie in
der Profilkonstruktion verlaufen, die in 3 dargestellt
ist, an der auch ersichtlich ist, wie weit die Zugkabel reichen.
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Während der
relativen, gegenseitigen Verschiebung der oberen und mittleren Profilteile 27, 28 wird
mithilfe des Zugkabels 37 auch das untere Profilteil 29 relativ
zu den oberen und mittleren Profilteilen 27, 28 verschoben.
Zu diesem Zweck verläuft
das Zugkabel 37 über
eine Führung 38,
die mit dem oberen Profilteil 27 verbunden ist, sowie über zwei
Führungsrollen 39, 40,
die drehbar am mittleren Profilteil 28 angebracht sind.
Das Zugkabel 37 ist an beiden Seiten des unteren Profilteils 29 an
einer jeweils festen Position angebracht (zur Verdeutlichung siehe nochmals 4).
Da sich der Abstand zwischen den Führungsrollen 35, 36 und
der Führung 38 vergrößert (Ausfahren
des zweiten Profilteils 28 aus dem ersten Profilteil 27),
resultiert daraus, dass der obere Teil des unteren Profilteils 29 nach
unten gezogen wird, da zu diesem Zweck zwischen diesen Führungselementen 35, 36, 38 ein
zusätzlicher
Längenabschnitt des
Zugkabels 37 benötigt
wird. Das untere Profilteil 29 wird auf diese Weise relativ
zum mittleren Profilteil 28 verschoben und sie gleiten
auseinander.
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Des
weiteren ist in den 3 und 4 noch ein
Zugkabel 41 dargestellt, dass in gegenläufiger Richtung zu den Zugkabeln 33, 34 über eine
Rolle 32 gewickelt ist. Das Zugkabel 41 ist mit
dem unteren Profilteil 29 an derjenigen Seite verankert,
die von der Rolle 32 weiter entfernt liegt (nachdem es
kurz über
die Führung 38 geführt wird).
Dieses Zugkabel 41 ist für ein gezieltes Einfahren der
Profilteile 27, 28, 29 vorgesehen. Wenn
die Rolle 32 während
des Ausfahrens der Profilteile 27, 28, 29 entgegen
der Richtung gedreht wird, als die oben beschriebene, übt das Zugkabel 41 eine
Zugkraft aus, durch die sich das obere Profilteil 27 und
das untere Profilteil 29 aufeinander zu bewegen und das
mittlere Profilteil 28 dabei mitnehmen. Der entscheidende
Unterschied zwischen dem Bein 1, das in den 1 und 2 dargestellt
ist, und der Profilkonstruktion 25 besteht darin, dass
bei der Profilkonstruktion der Mechanismus für das Ausfahren der Profilteile 27, 29, 29 in
doppelter Form vorliegt, woraus eine Konstruktion resultiert, die
im Vergleich zur oben erläuterten
Ausführungsform
stabiler ist und mit einem geringeren Widerstand funktioniert.