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Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Generell
hat die Erfindung eine Spannvorrichtung zum Ziel, die als einzige
Spannvorrichtung, z. B. in einer Stabstruktur eines Schnellaufbauzelts, verwendet
werden kann oder die zusammen mit einer zweiten Spannvorrichtung
an zwei Enden eines aufzuspannenden Objekts, wie kugelförmigen
oder kugelähnlichen Lampen, Trägerkonstruktionen
für Lichterketten, oder Lichtbänder, oder für
Träger von Textilien mit Werbeaufdruck, eingesetzt werden kann.
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Bekannt
ist eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Gattung für
Zeltstäbe (
WO 2006/038770 )
eines schnell aufrichtbaren Zeltrahmens. Die Spannvorrichtung umfasst
einen zentralen Trägerkörper, der mit einem oberen
Gehäuseteil und einem unteren Gehäuseteil zweiteilig
ausgebildet ist. In dem Trägerkörper ragen Enden
der Zeltstäbe radial hinein. An einem in dem oberen Gehäuseteil
angebrachten Zylinder ist ein säulenförmiges Gleitstück axial
verschiebbar gelagert. Das Gegenstück besteht aus einer äußeren
Säule und einer inneren Säule, die konzentrisch
unter Freilassung eines hohlzylindrischen Aufnahmeraums fest zusammengesetzt
sind, in den der Zylinder hineinreicht. Auf der äußeren Säule
sind außen Zahnstangen ausgeformt, in die als Zahnradsektoren
ausgebildete Endstücke der Zeltstäbe eingreifen.
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Die
Zahnradsektoren sind quer zu einer axialen fiktiven Hauptachse der
Spannvorrichtung schwenkbar gelagert. Die Verzahnungen der Zahnstangen
und der Zahnradsektoren können auch schraubenlinienförmig
sein, jedoch sind die Zahnstangen nicht um die Hauptachse verdrehbar.
In dem hohlzylindrischen Aufnahmeraum des Gleitstücks ist eine
Druckfeder eingesetzt, die sich an dem Gleitstück und dem
Zylinder abstützt. Eine Zugfeder ist in die innere Säule
eingesetzt, um eine Zugspannung auf das Gleitstück auszuüben.
An dem Gleitstück ist unten ein Arretierungsstift angeordnet,
der in eine entsprechende Ausnehmung in einem in dem unteren Gehäuseteil
angeordneten Knopf in einer unteren Endstellung des Gleitstücks
eingreift. – Zum Aufbau eines Zeltrahmens mit zusammenklappbaren
Zeltstäben und der obigen Spannvorrichtung werden die Zeltstäbe
nach oben geschwenkt, um das Gleitstück durch die Zahnstangen,
die von den Zahnradsektoren angetrieben werden, nach unten zu verschieben, was
durch die Druckfeder unterstützt wird. Dabei wird die Zugfeder
gespannt. In der unteren Endstellung des Gleitstücks rastet
der Arretierungsstift in den Knopf in dem Gehäuse ein,
um die Spannvorrichtung in dieser Endstellung zu arretieren. Zum
Zusammenklappen des Zeltrahmens wird die Arretierung gelöst, indem
der Knopf gedrückt wird, und das Gleitstück gleitet
unter der Zugspannung der Zugfeder nach oben. In diesem Fall wird
die lineare Bewegung des Gleitstücks in ein Ausschwenken
der Zeltstäbe durch die Anordnung der Zahnstangen und Zahnradsektoren
umgesetzt. Damit kann das Zusammenklappen des Zeltrahmens erleichtert
werden, nicht aber das Aufklappen und Spannen, welches durch die
Zugfeder der vielteiligen Spannvorrichtung noch erschwert wird.
Zum Zusammenklappen und Aufklappen der Stäbe sind Stababschnitte
miteinander mittels Gelenken verbunden, die Endanschläge
der Stababschnitte aufweisen. Durch eine Feder, die an jeweils zwei benachbarten
Stababschnittsenden angreift, werden die Stababschnitte vorbelastet.
Mit der obigen Spannvorrichtung werden nur solche Stäbe
mit gelenkig verbundenen Stababschnitten gespannt, die sich für
eckige aufgespannte Körper wie Zelte eignen. Es wäre
schwierig, Stäbe, insbesondere durchgehend elastische Stäbe,
aufzuspannen, bei denen größere Biegekräfte
erzeugt werden müssen, zumal wenn diese bereits mit dem
zu spannenden Flächenmaterial, wie einem Textil, verbunden
sind, weil dazu nicht nur die Spannvorrichtung festzuhalten ist,
sondern die Stäbe erfasst werden müssen, bis der
Arretierungsstift einrastet. Damit ist die Anwendbarkeit dieser
Spannvorrichtung begrenzt. Auch ist es nicht möglich, den
Spannungszustand der Stäbe und des mit ihnen aufgespannten
Flächenmaterials stufenlos einzustellen.
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Zu
dem weiteren Stand der Technik (
US-A-5 046 882 ) gehört eine Falteinrichtung
eines Zeltrahmens mit einer Verriegelungskappe, die mit einem Band
stufenförmige Erhebungen an Verbindungstücken
von Zeltstäben einschließen kann, so dass die um
Querachsen schwenkbar gelagerten Verbindungsstücke in einer
Verriegelungsstellung der Verriegelungskappe in einem aufgeklappten
Zustand gehalten werden. Die Verriegelungskappe kann in eine entriegelte
Stellung durch eine Druckfeder gedrückt werden, wenn ein
Hebel, der mit einer endseitigen Nocke auf die Oberseite der Verriegelungskappe drückt,
in eine Stellung geschwenkt wird, in der die Nocke ein Abheben der
Verriegelungskappe von den Verbindungsstücken der Zeltstäbe
gestattet. – Mit dieser Falteinrichtung können
nur Haltekräfte auf die Verbindungstücke der aufgeklappten
Zeltstäbe ausgeübt werden, dagegen sind mit ihr
kein zentraler Spannvorgang und ein gemeinsames Aufklappen der Zeltstäbe
möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unkomplizierte zuverlässige
Spannvorrichtung zu schaffen, die universell einsetzbar ist, mit
der das Aufspannen mehrerer, in der Spannvorrichtung zusammengeführter
Stäbe wirksam erleichtert wird, mit der auch steife Stäbe
in eine gewünschte Form gebogen werden können
und mit der die Stäbe nicht nur in einer arretierten Endstellung
dauerhaft aufgespannt werden können.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Spannvorrichtung gelöst, die die
in Anspruch 1 angegebenen Merkmale umfasst.
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Somit
geht die Erfindung aus von einer Spannvorrichtung für Stäbe,
insbesondere elastische Stäbe, die geeignet sind, flächiges
Material, insbesondere zu einem Hohlkörper, aufzuspannen,
wobei Enden der Stäbe in einem Trägerkörper
der Spannvorrichtung zueinander beabstandet um jeweils eine Querachse
schwenkbar gelagert sind, wobei an den Enden der Stäbe
Zahnradsektoren angeordnet sind und wobei die Spannvorrichtung eine
zentrale, in dem Trägerkörper axial verstellbare
Säule umfasst, die außen wenigstens eine erste
Zahnung aufweist, in die Zahnradsektoren eingreifen, so dass diese
bei einer Verstellung der Säule geschwenkt werden.
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Darauf
aufbauend besteht die Erfindung darin, dass die axial verstellbare
Säule in einem zylindrischen Innenraum des Trägerkörpers
drehbar gelagert ist und dass der zylindrische Innenraum des Trägerkörpers
wenigstens ein Innengewinde aufweist, in das wenigstens ein Außengewinde
auf der axial verstellbaren Säule selbsthemmend eingreifen
kann.
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Mit
dieser konstruktiv einfachen und kostengünstigen Lösung
kann ein großer Verstellweg realisiert werden. Zumindest
an dem Anfang dieses Verstellwegs kann ein Spanndruck auf mehrere
Stäbe gleichzeitig und gleichmäßig ausgeübt
werden, so dass sich die Stäbe nach außen von
einem Zentrum einer durch die Stäbe eingehüllten
Form, beispielsweise der Form eines Zeltes oder einer Kugelform, unter
Einwirkung großer Kräfte bzw. Momente sicher gespannt
werden können und in diesem Zustand, aber auch in Zwischenzuständen
fixiert werden können.
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Hierzu
ist gemäß Anspruch 2 das Innengewinde in dem Trägerkörper
oder das Außengewinde auf der axial verstellbaren Säule
mindestens so lang wie ein vorgegebener axialer Verstellweg der
axial verstellbaren Säule, und das Innengewinde in dem Trägerkörper
und das Außengewinde auf der verstellbaren Säule
stehen entlang dem vorgegebenen axialen Verstellweg selbsthemmend
in Eingriff. Bei dieser Ausführungsform werden die Stäbe
in jeder Zwischenlage zwischen ihrer völlig entspannten Lage
und vollkommen aufgespannten Lage selbsttätig gehalten.
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Gemäß Anspruch
3 besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Innengewinde
in dem Trägerkörper oder das Außengewinde
auf der axial verstellbaren Säule aus mindestens einem
Gewindeabschnitt besteht, der kürzer als ein vorgegebner
axialer Verstellweg ist. Bei dieser Ausbildung können die bespannbaren
Stäbe mit den Gewinden in eine definierte Ausgangsstellung
vorgespannt werden, aus der sie durch eine axiale Bewegung der verstellbaren Säule
weiter in die gespannte Stellung geschoben werden können,
oder aber es sind bei anderer Anordnung des Innengewindes oder des
Außengewindes die Stäbe zunächst nur
durch axiale Verschiebung der Säule spannbar und erst dann
in die Endlage durch traubenlinienförmiges Drehen des Innengewindes
in dem Außengewinde einstellbar.
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Bevorzugt
sind sowohl eine Anfangsstellung der Stäbe über
die axial verstellbare Säule als auch eine Endstellung
der Stäbe über diese Säule durch zwei
Gewindeabschnitte stufenlos mit großer Genauigkeit und
Krafteinwirkung einstellbar, während in einem mittleren
Abschnitt des axialen Verstellwegs der axial verstellbaren Säule
diese rasch und einfach manuell verschoben werden kann, indem das
Innengewinde in dem Trägerkörper oder das Außengewinde auf
der axial verstellbaren Säule aus zwei Gewindeabschnitten
besteht, von denen einer an einem Anfang eines vorgegebenen axialen
Verstellwegs angeordnet ist und der andere an einem Ende des vorgegebenen
axialen Verstellwegs angeordnet ist, und wobei die axial verstellbare
Säule zwischen diesen Gewindeabschnitten axial frei verschiebbar
ist.
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Zur
Verstellung der Gewinde, aber auch zur axialen Verschiebung der
axial verstellbaren Säule, ist zweckmäßig
an einem Ende der axial verstellbaren Säule nach Anspruch
5 ein Drehknopf angebracht, der vorzugsweise auch zur Druck- oder
Zugbetätigung geeignet ist.
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Wenn
der Drehknopf an dem oberen Ende der axial verstellbaren Säule
angeordnet ist, eignet sich die Spannvorrichtung besonders zum Spannen von
oben außen, beispielsweise bei einem Zeltaufbau.
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Es
kann aber alternativ nach Anspruch 7 der Drehknopf auch am unteren
Ende der axial verstellbaren Säule angeordnet sein, bei
ansonsten unveränderter Anordnung der axial verstellbaren
Säule in dem zylindrischen Innenraum des Trägerkörpers
sowie unveränderter Konfiguration der Querachsen, um die
die Stäbe an ihren Enden schwenkbar gelagert sind. In diesem
Fall kann die Spannvorrichtung bequem aus dem Inneren eines aufzuspannenden
Objekts bzw. Körpers betätigt werden.
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Bevorzugt
hat die Spannvorrichtung nach Anspruch 8 die Merkmale, dass die
Enden der Stäbe jeweils in eine steife Stabverlängerung
steckbar sind, dass an einem inneren Ende der Stabverlängerung der
Zahnradsektor angeordnet ist und dass die Stabverlängerung
an ihrem äußeren Ende eine gekrümmte,
seitlich offene Stabanlage aufweist. Bei dieser Ausbildung kann
die Krümmung der Stäbe bei dem Spannen zuverlässig
definiert eingestellt werden und es treten an den Enden der Stäbe
keine übermäßigen Beanspruchungen auf,
die zu einem Einknicken der Stabenden führen könnten.
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Zur
Voreinstellung der im gespannten Zustand gewünschten Form
der Stabstruktur der elastischen Stäbe ist gemäß Anspruch
9 unten in dem Trägerkörper eine im Wesentlichen
hohlzylindrische Sperrbüchse eingesetzt, welche in einem
unteren Abschnitt der axial verstellbaren Säule mit dieser
gewindeschlüssig höhenverstellbar verbunden ist,
wobei unten aus dem Außenumfang der Sperrbüchse Vorsprünge
herausragen und an einem unteren Ende des Trägerkörpers
ein Sperrring mit inneren radialen Ausnehmungen angeordnet ist,
die geeignet sind, die Vorsprünge der Sperrbüchse
hindurchtreten zu lassen. In diesem Fall braucht der Trägerkörper
innen nur einen Abschnitt des Innengewindes aufzuweisen, in den
ein Außengewinde einer axial verstellbaren Säule
eingreifen kann, um eine Anfangsspannung bzw. – form der
elastischen Stäbe einzustellen. Ansonsten ist die Säule
direkt axial verstellbar.
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Insbesondere
für eine Ausführung des aufzuspannenden Körpers
als Lampe weist die Spannvorrichtung nach Anspruch 10 jeweils einen
zentralen durchgängigen Kanal in der axial verstellbaren Säule
und in dem gegebenenfalls an ihrem Ende angeordneten Drehknopf auf,
in dem ein steifes Rohr so gelagert ist, dass sich bei einer Drehverstellung
der axial verstellbaren Säule das Rohr nicht mitdreht.
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Insbesondere
kann das Rohr nach Anspruch 11 ein Isolierrohr sein und ein Verbindungskabel
zu einem Leuchtmittel in der durch die Spannvorrichtung aufgespannten
Stabstruktur aufnehmen.
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Die
Spannvorrichtung kann nach Anspruch 12 zu einer motorischen Bewegung
weitergebildet sein, indem eine Antriebseinheit einerseits mit dem Trägerkörper
und andererseits mit der drehbaren und axial verstellbaren Säule
in kraftübertragender Verbindung steht.
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Zum
Aufbau eines Zelts ist nach Anspruch 13 an dem Trägerkörper
bevorzugt unten ein Aufhänger angeordnet, mit dem eine
Zeltplane aufgehängt werden kann, so dass diese beim Aufbau
des Zelts nicht von den aufzuspannenden Stäben bzw. Zeltstangen
abrutscht.
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Zum
kompakten Zusammenklappen der Stabstruktur, die durch die Spannvorrichtung
spannbar ist, besteht bevorzugt nach Anspruch 14 jeder der mit der
Spannvorrichtung spannbaren Stäbe aus wenigstens zwei Stababschnitten,
von denen jeweils zwei benachbarte Stababschnitte miteinander verbundenen
werden können.
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In
einer ersten Alternative sind nach Anspruch 15 jeweils zwei Stababschnitte
ineinander steckbar und innen durch eine Gummischnur verbunden,
so dass die Stababschnitte jeweils einem zusammensteckbaren Stab
zugeordnet sind und nicht verlorengehen können.
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In
einer bevorzugten Alternative der Ausbildung der miteinander verbindbaren
Stababschnitte können diese nach Anspruch 16 durch ein
Gelenk verbunden sein, um das sie aufeinander schwenkbar sind. In
diesem Fall weisen die Stäbe nach Anspruch 17 im Einzelnen
bevorzugt die Merkmale auf, dass das Gelenk der Stababschnitte eine
Querachse umfasst, um welche profilierte Enden der Stababschnitte geschwenkt
werden können, dass die Stababschnitte so profiliert sind,
dass sie sich in einem ausgeschwenkten Zustand der Stababschnitte
zu einem im Wesentlichen vollständigen Stabprofil ergänzen
und dass eine federbelastete Hülse über das Gelenk
der ausgeschwenkten Stababschnitte geschoben werden kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung mit 24 Figuren
näher erläutert, aus denen sich Ausbildungen der
Erfindung im Einzelnen ergeben. Es zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform der Spannvorrichtung in einem Längsschnitt,
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2 eine
Einzelheit der Spannvorrichtung nach 1, nämlich
eine Stabverlängerung,
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3–6 eine
Variante der ersten Ausführungsform in verschiedenen Einstellungen,
ebenfalls als Längsschnitt,
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7 eine
zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung in einer schaubildlichen
Darstellung, teilweise ebenfalls als Längsschnitt,
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8–11 eine
dritte Ausführungsform im Längsschnitt, ebenfalls
in verschiedenen Einstellungen,
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12 eine
vierte Ausführungsform der Spannvorrichtung, ähnlich
der der ersten Ausführungsform, jedoch zusätzlich
mit einem zentralen Rohr sowie mit einer Antriebseinheit,
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13 eine
vierte Ausführungsform der Spannvorrichtung in einem Längsschnitt,
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14 eine
Einzelheit der Spannvorrichtung nach 13 in
einem unteren Abschnitt des Trägerkörpers und
der axial verstellbaren Säule in einer schaubildlichen
Ansicht, teilweise geschnitten, in einer ersten Einstellung,
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15 die
Einzelheit gemäß 14 in
der gleichen Darstellung, jedoch in einer anderen Einstellung,
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16 eine
Einzelheit der vierten Ausführungsform, nämlich
einen Sperrring in einer schaubildlichen Ansicht von seitlich unten,
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16a eine zu dem Sperrring passende Ausbildung
der Sperrbüchse an einem unteren Abschnitt der axial verschiebbaren
Säule in einer schaubildlichen Darstellung von seitlich
oben,
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17 als
Anwendungsbeispiel der Spannvorrichtung ein mit dieser errichtetes
Schnellaufbauzelt,
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18 eine Einzelheit des Schnellaufbauzelts
nach 17 in einer größeren Darstellung, nämlich
die Spannvorrichtung mit Aufhänger des Zelts,
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19 in
einer größeren Seitenansicht zwei Enden von benachbarten
Stabbereichen, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sind,
im geöffneten Zustand des Gelenks,
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20 die
Stabenden gemäß 19 mit
fixiertem Gelenk,
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21 als
weiteres Anwendungsbeispiel der Spannvorrichtungen eine mit zwei
Spannvorrichtungen aufgespannte Kugelform,
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21a eine der beiden in der Struktur nach 21 eingesetzten
Spannvorrichtungen in gegenüber 21 detaillierterer
Darstellung in einem Längsschnitt,
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22 eine
Stabstruktur mit zwei Spannvorrichtungen im kompakten Zustand in
einem Längsschnitt und
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23 die
Stabstruktur gemäß 22, jedoch
im aufgespannten Zustand.
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Eine
erste Ausführungsform der Spannvorrichtung ist in 1 in
einem Längsschnitt dargestellt:
Sie umfasst einen
Trägerkörper 1 mit einem im Wesentlichen
zylindrischen Innenraum 2, der oben und unten offen ist.
In seitlichen Ausbuchtungen 3, 4 des Trägerkörpers
sind zueinander beabstandet, praktisch tangential zu einem gedachten
Umfangskreis, Querachsen angebracht, von denen Querachsen 5, 6 in 1 sichtbar
sind.
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Auf
jeder der Querachsen, z. B. 5, siehe auch 2,
ist eine steife Stabverlängerung 7, bzw. in 1 auch 8,
jeweils in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert. Die nicht
dargestellten vertikalen Ebenen laufen sternförmig zu einer
zentralen Achse der Spannvorrichtung zusammen, die in 1 nicht
dargestellt ist. Die Stabverlängerungen 7, 8 sind steif
ausgebildet und stellen Biegeelemente für in sie gesteckte
elastische Stäbe 9, 10 dar, die zu einer Stabstruktur,
insbesondere eines Hohlkörpers, zu spannen sind.
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Wie
weiter aus 2 ersichtlich, umfasst die Stabverlängerung 7 einen
rohrförmigen Abschnitt 11, in dem an einem inneren,
der zentralen Achse Z zugewandten Ende ein Zahnradsektor 12 fest
eingesteckt ist, sowie eine gekrümmte, seitlich offene Stabanlage 13,
die als Auflage und Stütze für einen eingesteckten
elastischen Stab, z. B. eine flexible Zeltstange, dient. Infolge
der Formgebung der offenen Stabanlage als seitlich offener Rohrabschnitt
treten bei dem Aufliegen und Biegen eines Stabs bzw. der Zeltstange
kein Materialverschleiß und keine punktuelle Belastung
während des Siegens ein. Zu der zweiten in 1 erkennbaren
Stabverlängerung 8 ist der rohrförmige
Abschnitt mit 14 und die offene Stabanlage mit 15 bezeichnet.
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Die
Stabverlängerungen bzw. die mit ihnen verbundenen, nicht
bezeichneten zylindrischen Abschnitte des Zahnradsektors 12 und
des Zahnradsektors 16 ragen in die seitlichen Ausbuchtungen 3, 4 des
Trägerkörpers 1 hinein, der als Gehäuse
aufgefasst werden kann.
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Der
zylindrische Innenraum 2 des Trägerkörpers 1 nimmt
konzentrisch zu der zentralen Achse Z eine axial verschiebbare Säule 17 auf,
die an ihrem Außenumfang eine Zahnung 18 aufweist.
In die lineare Zahnung, deren Form sich insbesondere aus der perspektivischen
Darstellung in 7 ergibt, greifen die Zahnradsektoren 12, 16 der
Stabverlängerungen 7 und 8 ein, und zwar
so, dass eine lineare Bewegung der axial verschiebbaren Säule 17 in
vertikale Schwenkbewegungen der Zahnradsektoren 12, 16 und
damit der Stabverlängerungen 7 und 8 umgesetzt
wird, und umgekehrt könnte eine Schwenkbewegung der Zahnradsektoren 12, 16 in
eine lineare Bewegung der axial verschiebbaren Säule umgesetzt
werden, wenn deren lineare Bewegung nicht gehemmt ist.
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Eine
solche Hemmung tritt dadurch ein, dass ein Außengewinde 19 an
einem unteren Abschnitt der axial verschiebbaren Säule 17 in
ein Innengewinde 20 eingreift, welches in einem unteren
Abschnitt des zylindrischen Innenraums 2 des Trägerkörpers 1 ausgebildet
ist.
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Wenn über
dem Innengewinde 20 in 1, bzw. 21 in 7,
ein freier Abschnitt, siehe 22 in 7, kein
Innengewinde aufweist, kann das Außengewinde 19 bzw. 23 in
dem freien Abschnitt axial verschoben werden, und zwar ohne Drehung
eines Drehknopfes 23 bzw. 24, der an einem Ende,
d. h. in 1 und 7 dem oberen
Ende der axial verschiebbaren Säule 17 bzw. 25 angebracht
ist.
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In 1 ist
der vorgegebene axiale Verstellweg so lang bzw. hoch, wie sich das
Innengewinde 20 in dem zylindrischen Innenraum 2 des
Trägerkörpers 1 erstreckt.
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In
der Ausführungsform gemäß 7 ist
der vorgegebene axiale Verstellweg größer als
die Länge bzw. Höhe des Innengewindes 21,
nämlich um den freien Abschnitt 22. Im letztgenannten
Fall ist also das Innengewinde 21, welches als Gewindeabschnitt angesehen
werden kann, kürzer als der vorgegebene axiale Verstellweg
der axial verschiebbaren Säule 25.
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Die
zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung gemäß 7 eignet
sich besonders zum Aufstellen eines Schnellaufbauzeltes. Ein Trägerkörper 26 der
Spannvorrichtung gemäß 7 weist
daher unten an einem nicht bezeichneten Boden einen Aufhänger 27 auf,
an dem eine Zeltplane 28 an ihrer obersten Steile aufgehängt
werden kann, damit die Zeltplane 28 während eines
noch zu beschreibenden Spannvorgangs nicht an elastischen Stäben
der Stabstruktur des Zeltes herunterrutschen kann.
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Im Übrigen
weist die Ausführungsform der Spannvorrichtung gemäß 7 wiederum
seitliche Ausbuchtungen 29, 30 des Trägerkörpers 26 auf,
an denen die Zahnradsektoren 33, 34 an inneren
Enden von Stabverlängerungen 35, 36 um
Querachsen 31, 32 vertikal schwenkbar sind. Die
Zahnradsektoren 33, 34 greifen – ähnlich
wie bei der ersten Ausführungsform nach 1 – in
eine Zahnung 37 auf dem Außenumfang der axial
verschiebbaren Säule 25 ein.
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Aus
den 1 und 7 ist weiterhin ersichtlich,
dass in der axial verschiebbaren Säule 17 bzw. 25 konzentrisch
zu der zentralen Achse Z eine durchgängige Bohrung bzw.
ein Kanal vorgesehen ist, der mit 38 bzw. 39 bezeichnet
ist. Der Kanal kann zur Durchführung eines Kabels dienen,
insbesondere wenn der mit der dargestellten Spannvorrichtung bespannte
Körper eine Lampe ist.
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Die
Ausführungsform der Spannvorrichtung gemäß den 3–6 unterscheidet
sich in der ersten Ausführungsform nach 1 dadurch,
dass gemäß den 3–6 ein
Innengewinde in einem zylindrischen Innenraum 40 in dem
Trägerkörper 41 aus einem oberen Gewindeabschnitt 42, einem
unteren Gewindeabschnitt 43 und einem dazwischen angeordneten
gewindefreien Abschnitt 44 besteht. Im Übrigen
sind gleiche Teile der beiden Ausführungsformen mit identischen
Bezugszeichen versehen. Insbesondere sind die axial verschiebbaren
Säulen 17 mit der Zahnung 18 und dem
Außengewinde 19 an dem unteren Abschnitt der axial
verschiebbaren Säule gleich ausgebildet. Dies trifft auch
für die um die Querachsen 5, 6 vertikal
schwenkbaren Stabverlängerungen 7, 8 zu,
an deren inneren Enden die Zahnradsektoren 12, 16 angeordnet
sind, die in die Zahnung 18 eingreifen.
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Die
Funktion der Ausführungsform nach den 3–6,
die somit eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 1 darstellt,
wird nachfolgend für den Fall beschrieben, dass das mit
der Spannvorrichtung zu spannende Objekt ein Zelt ist:
In der
Lage der Elemente der Spannvorrichtung gemäß 3 befindet
sich die axial verschiebbare Säule 17 in ihrer
obersten Stellung in dem Trägerkörper 41,
weil die elastischen Stäbe, z. B. 9, 10,
für ein kompaktes Verpacken und Lagern der Stabstruktur zusammengeschwenkt
sind, so dass sie annähernd parallel zueinander verlaufen.
In dieser Situation der Spannvorrichtung können die Stäbe 9, 10 gemäß 4,
nicht durch die Spannvorrichtung gehindert, auseinandergeschwenkt
werden, um durch Manipulation der Stäbe 9, 10,
bzw. entsprechender Zeltstangen, das Zelt in seiner Grundform mit
der Zeltplane aufzustellen. Das Zelt ist dann zum Spannen bereit.
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Hierzu
wird gemäß 5 der Drehknopf 23 nach
unten gedrückt und gleichzeitig gedreht, damit das Außengewinde 19 unten
an der axial verschiebbaren Säule 17 in Eingriff
mit dem oberen Gewindeabschnitt 42 gelangt und durch weiteres
Drehen des Drehknopfs 23 die Stabverlängerungen
mit den Stäben 9, 10 weiter nach außen
geschwenkt werden, wobei die elastischen Stäbe durch ihr
Gewicht und die gegebenenfalls angehängte Zeltplane an
den offenen Stabanlagen 13, 15 nach außen
gewölbt bzw. nach innen gebogen werden, wodurch auch die
weitere Biegerichtung der Stäbe 9, 10 bestimmt
ist. Nach wenigen Drehungen kann die axial verschiebbare Säule 17 von
dem oberen Gewindeabschnitt 42 gelöst werden und
weiter nach unten gedrückt werden, wobei die elastischen
Stäbe 9, 10 mit der vorgegebenen Biegungsrichtung
weiter nach außen gewölbt und gespannt werden
können, bis das Außengewinde 19 unten
an der axial verschiebbaren Säule 17 in Eingriff
mit dem unteren Gewindeabschnitt 43 des Trägerkörpers 41 gelangt.
Durch gleichzeitigen Druck und Drehung kann dann die Spannvorrichtung in
der in 6 dargestellten Konfiguration die elastischen
Stäbe 9, 10 vollständig in deren
Endstellung gemäß 6 spannen.
Dadurch kann die Spannung der aufgespannten Zeltplane endgültig
stufenlos eingestellt werden.
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Die
Ausführungsformen der Spannvorrichtung nach den 8–11 unterscheidet
sich von derjenigen nach den 3–6 dadurch,
dass die Ausführungsform nach den 8–11 aus
dem Inneren der aufzuspannenden Struktur, insbesondere einem Zelt,
mittels eines Drehknopfes 45 betätigt werden kann,
der unten an einer axial verschiebbaren Säule 46 angeordnet
ist. Ein zylindrischer Innenraum 47 in dem Trägerkörper
ist analog umgekehrt wie der zylindrische Innenraum 40 der
axial verschiebbaren Säule 17 ausgebildet: In
dem zylindrischen Innenraum 47 ist ein erster Gewindeabschnitt 48 als
Innengewinde verhältnismäßig tief, aber
oberhalb der Zahnradsektoren 12, 16 angeordnet.
Darüber befindet sich in dem zylindrischen Innenraum 47, durch
einen gewindefreien Abschnitt 49 getrennt, ein oberer Gewindeabschnitt 50.
Die axial verschiebbare Säule 46 beträgt
wiederum eine lineare Zahnung 48, die mit den Zahnradsektoren 12 und 16 in
Eingriff steht.
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In
der in 8 gezeigten Stellung der Spannvorrichtung sind
elastische Stäbe 9, 10, beispielsweise
eines Zelts, zueinander geschwenkt, wodurch die axial verschiebbare
Säule 46 mittels der Zahnradsektoren 12 und 16 nach
oben geschoben ist, siehe 9.
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Durch
Ziehen des Drehknopfes 45 nach unten gelangt das Außengewinde 51 in
Eingriff mit dem oberen Gewindeabschnitt 50 als Innengewindeabschnitt
in dem zylindrischen Innenraum 47 an dessen oberen Ende.
Durch anschließendes Drehen des Drehknopfes 45 wird,
wie in 9 dargestellt, die axial verschiebbare Säule 46 durch
Eingriff des Außengewindes 51 in den oberen Gewindeabschnitt 50 nach
unten bewegt, wodurch die Zahnradsektoren 12, 16 die
elastischen Stäbe nach oben zu schwenken versuchen, die
demgemäß nach außen gekrümmt
werden, weil sie an ihren unteren Enden – wie nicht aus
der Zeichnung ersichtlich – festgehalten werden.
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Wenn
damit die Anfangsform der elastischen Stäbe voreingestellt
ist, können diese durch Zug an den Drehknopf 45,
der durch die Zahnradsektoren 12, 16 in ein Hochschwenken
der inneren Enden der Stäbe 9, 10 umgewandelt
wird, weitergespannt werden, siehe 10.
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Wenn
die derart direkt abgesenkte axial verschiebbare Säule 46 mit
ihrem Außengewinde 51 den unteren Gewindeabschnitt 48 erreicht,
und der Drehknopf 45 weitergedreht ist, kann die Spannung der
weiter aufgeschwenkten elastischen Stäbe 9, 10 und
der aufgespannten Zeltplane auf ihren Endwert eingestellt werden,
die ohne weitere Betätigung des Drehknopfes 45 beibehalten
wird, weil die Gewindeabschnitte, insbesondere 50, und
das Außengewinde 51 selbsthemmend sind.
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Zum
Zusammenklappen der Stäbe und der Zeltplane wird umgekehrt
vorgegangen, d. h. es wird zunächst der Drehknopf 45 zurückgedreht,
so dass über dessen Zahnung 53 die Zahnradsektoren 12, 16 zurückgeschwenkt
werden, bis sich das Außengewinde 51 von dem unteren
Gewindeabschnitt 48 in dem zylindrischen Innenraum 47 löst.
Daran anschließend kann durch Druck auf den Drehknopf 45 eine
weitere Entspannung der Stäbe 9, 10 rasch
erfolgen, ohne Drehung des Drehknopfes 48, bis dessen Außengewinde 51 an
den oberen Gewindeabschnitt 50 in dem zylindrischen 47 stößt,
siehe 10, wonach durch Eingriff dieser
Gewinde die axial verschiebbare Säule weiter nach oben
gezogen wird, siehe 9, bis die Zahnradsektoren 12, 16 und
die durch diese geschwenkten elastischen Stäbe 9, 10 ihre
Endstellung einnehmen, in der sie zusammengeklappt sind. Ein solcher
Abspannvorgang und Aufspannvorgang, wie weiter oben beschrieben, kann
vor allem dann vergleichsweise einfach und bequem durchgeführt
werden, wenn es sich um verhältnismäßig
große und hohe Stellspannzelte handelt.
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Die
Ausführungsform der Spanneinrichtung nach 12 unterscheidet
sich von derjenigen nach 1 dadurch, dass der durch den
Drehknopf 54 und die axial verstellbare Säule 55 in
dem Trägerkörper 56 durchgeführte
Kanal 56 ein steifes Rohr 57 aufnimmt, demgegenüber
der Drehknopf 54 und die axial verstellbare Säule 55 leicht
drehbar sind. Hierzu ist das Rohr 57 mit einem Kugellager 58 in
dem Drehknopf 54 und mit einem weiteren Kugellager 59 in
der axial verstellbaren Säule 55 gelagert. Durch
das Rohr 57 ist ein elektrisches Kabel durchgeführt,
an das ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Leuchtmittel angeschlossen
sein kann. Die Ausführungsform nach 12 eignet
sich daher besonders zur Realisierung einer Leuchte bzw. Lampe.
Die Stromzufuhr zu dem Leuchtmittel erfolgt durch das elektrische
Kabel 60 störungs- und unfallsicher, da das elektrische
Kabel 60 nicht an dem Rohr 57 scheuert, wenn die
Spanneinrichtung, insbesondere der Drehknopf 54 und die axial
verstellbare Säule 55, gedreht werden. Eine Drehung
der gesamten Spanneinrichtung mit Ausnahme des Rohrs 57 und des
elektrischen Kabels 60 kann beispielsweise gewünscht
werden, wenn die Spannvorrichtung zum Spannen eines transparenten innen
beleuchteten Werbeobjekts verwendet wird.
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Hierzu
kann die Spanneinrichtung mit dem aufgespannten Objekt durch eine
Antriebseinheit 61 gedreht werden, die einerseits an dem
Rohr und andererseits an der drehbaren und axial verstellbaren Säule
kraftschlüssig angreift. Die Antriebseinheit 61 kann
insbesondere mit dem Drehknopf 54 über ein Antriebszahnrad 62 oder
reibschlüssig getriebetechnisch verbunden sein und andererseits
mit dem Trägerkörper in fester Verbindung stehen.
Wenn das Rohr 60 ortsfest gehalten wird, dreht sich somit
die Spannvorrichtung zusammen mit dem von ihr aufgespannten Objekt.
Da die Spannvorrichtung und das Objekt in diesem Fall nicht festgehalten
werden bzw. ortsfest angebracht sind, verstellt die Antriebseinheit 61 nicht
die Spannvorrichtung.
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Die
Spannvorrichtung in der Ausführungsform nach den 13–16a unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
gemäß den 3–6 dadurch,
dass ein Trägerkörper 63 einen zylindrischen
Innenraum 64 mit nur einem Gewindeabschnitt 65 aufweist,
der sich nur über einen Teil des axialen Verstellwegs einer
axial verschiebbaren Säule 66 erstreckt, um, wie
im Zusammenhang mit den 3–6 erläutert,
eine Anfangsspannung und Ausbuchtung in den elastischen Stäben 9, 10 zu
erzeugen. Statt eines zweiten, in dem zylindrischen Innenraum 64 tiefer
angeordneten Gewindeabschnitts, der sonst dazu dient, eine maximale
vorgegebene Spannung in den elastischen Stäben 9 und 10 hervorzurufen,
weist die axial verschiebbare Säule 66 in ihrem
unteren Abschnitt, in dem auch das Außengewinde 67 der
axial verschiebbaren Säule 66 ausgebildet ist,
eine Vertiefung 68 mit einem Innengewinde auf, in welches
eine im Wesentlichen hohlzylindrische Sperrbüchse 69 mit
einem passenden Außengewinde eingesetzt und zur Voreinstellung
der im gespannten Zustand gewünschten Form der Stab struktur
höhenverstellbar gewindeschlüssig verbunden ist.
Die Sperrbüchse weist einen unteren Bund auf, aus der vier
Stifte bzw. Vorsprünge 70–73 herausragen.
Die Stifte sind in gleichen Umfangsabständen angeordnet.
Der zylindrische Innenraum 64 des Trägerkörpers 63 ist
unten mit einem Sperrring 74 versehen, der vier radiale
Ausnehmungen 75–78 aufweist, die etwas
größer als die Stifte 70–73 in
der Sperrbüchse sind und wie diese Stifte konfiguriert sind,
so dass die Stifte 70–73 durch die Ausnehmungen 75–78 in
dem Sperrring 74 hindurchtreten können, wenn die
Sperrbüchse in eine geeignete Drehstellung gedreht ist.
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Damit
die Sperrbüchse 69 zum Spannen in der Endlage
der elastischen Stäbe 9, 10 wirksam wird,
ist diese zusammen mit der axial verstellbaren Säule 66,
die von dem Gewindeabschnitt 65 in dem zylindrischen Innenraum 64 des
Trägerkörpers 63 gelöst ist,
nach unten gedrückt, siehe 14. Nachdem
die axial verstellbare Säule 66 zusammen mit der
in sie eingedrehten Sperrbüchse 69 in eine Stellung
gemäß 15 gedreht
ist, können bei weiterem Druck auf die axial verschiebbare
Säule 66 die Stifte 70–73 durch
die Ausnehmungen 75–78 in der Sperrscheibe
auf die Unterseite des Sperrrings 74 hindurchtreten. Nach
weiterer Drehung der axial verschiebbaren Säule 66,
damit die Stifte 70–73 von den Ausnehmungen 75–78 unter
dem Sperrring 74 wegrücken, kann die gespannte
axial verschiebbare Säule 66 Losgelassen werden,
wodurch sich die Stifte 70–73 an der
Unterseite des Sperrrings 74 abstützen und die
Stäbe 9, 10 in ihrer gewünschten
Form gespannt halten. – Nach Lösen der Stifte 70–73 von dem
Sperrring 74 können diese zum Entspannen der mit
der Spannvorrichtung bespannten Stäbe 9, 10 wieder
durch die Ausnehmungen 75–78 in den zylindrischen
Innenraum 64 des Trägerkörpers 63 eintreten
und zusammen mit der axial verstellbaren Säule angehoben
werden.
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In 17 ist
ein Schnellaufbauzelt 79 dargestellt, von dem ein Detail
in dem oberen Bereich des Schnellaufbauzelts 79 in 18 gezeigt ist.
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Das
Schnellaufbauzelt 79 umfasst eine an seiner Stabstruktur,
z. B. mit elastischen Stäben 9, 10, angreifende
Spannvorrichtung, die gemäß der zu den 3–6 beschriebenen
Spannvorrichtung mit einer axial verschiebbaren Säule 17,
einem Drehknopf 23 und einem Trägerkörper 41 aufgebaut
ist, in dem Zahnradsektoren, z. B. 12 und 16,
gelagert sind. Die Zahnradsektoren 12, 16 stehen
wiederum in kraftübertragender Verbindung mit der Zahnung 18 der
axial verschiebbaren Säule 17, die mit dem Drehknopf 23 und
in 18 nicht bezeichneten Gewinden bzw.
Gewindeabschnitten axial verstellt werden kann, womit die Stabstruktur
ausgewölbt wird und in ausgewölbtem Zustand gespannt
gehalten werden kann. An dem Trägerkörper 41 ist
ein Aufhänger 27a angebracht, der einen oberen
Bereich der Zeltplane 28a hält, wie weiter oben
in Verbindung mit 7 beschrieben.
-
Im Übrigen
erfolgt der Aufbau des Schnellaufbauzelts und umgekehrt dessen Abbau
entsprechend der voranstehenden Beschreibung zu den 3–6.
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Bei
dem Schnellaufbauzelt 79 bilden mehrere durch ein Gelenk
miteinander verbundene Stäbe bzw. Stababschnitte, z. B. 10, 80 und 81,
eine durchgehende Zeltstange, die in 17 nicht
bezeichnet ist.
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Jede
der vier Zeltstangen des Schnellaufbauzelts 79, von denen
in 17 drei Zeltstangen sichtbar sind, können
nach Entspannen sämtlicher Zeltstangen nur durch Drehen
des Drehknopfs 23 der gemeinsamen Spanneinrichtung und
nach Spannen der Zeltstangenstruktur zusammengeklappt werden.
-
Hierzu
sind die Stababschnitte, z. B. 10, 80, wie größer
in den 19 und 20 dargestellt,
miteinander schwenkbar verbunden, und zwar jeweils um ein Gelenk,
welches eine Querachse, z. B. 82, in den 19 und 20 umfasst.
Die miteinander durch die Querachse 82 schwenkbar verbundenen elastischen
Stäbe bzw. Stababschnitte 10, 80 sind
in ihrem Verbindungsbereich so profiliert, dass sie sich in zusammengeschwenktem
Zustand, siehe 20, zu einem vollständigen
Stabprofil ergänzen. Hierzu ist der eine Stababschnitt,
z. B. 10, an seinem der Querachse benachbarten Profilbereich 83,
wie in 19 dargestellt, als ein halbes
hohlzylindrisches Profil, welches an einer Längsseite offen
ist, geformt. In diesen offenen Profilbereich 83 kann ein
entsprechend langer Profilbereich 84 des Stababschnitts 80 eingeschwenkt
werden. Zur ungehinderten Schwenkbarkeit ist der Profilbereich 84 an
seinem der Querachse 82 zugewandten Ende, wie in 19 dargestellt,
geformt.
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Aus
den 19 und 20 ist
weiterhin ersichtlich, wie auf dem Stab 10 eine Druckfeder 85 so angeordnet
ist, dass sie eine Hülse 86 über die
zusammengeklappten Profilbereiche 84, 85 gedrückt wird,
wenn sie nicht entgegen der Kraft der Druckfeder 85 manuell
zurückgeschoben wird, um ein gegenseitiges Verschwenken
der Stababschnitte 10 und 80 zu gestatten.
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In 21 und
in 21a ist dargestellt, wie elastische Stäbe,
insbesondere die in den beiden Figuren mit 9 und 10 bezeichneten
Stäbe, durch zwei Spannvorrichtungen der in den 3–6 dargestellten
und oben beschriebenen Ausführungsform zu einer Kugelform
als Endform gespannt werden können.
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In 21 sind
die Spannvorrichtung gemäß 6 an der
Kugelform oben angeordnet und eine zweite Spannvorrichtung in umgekehrter
Lage mit dem Drehknopf 23' nach außen unten, wie
in 21a dargestellt. Die zweite, untere Spannungsvorrichtung
trägt mit einem ' versehene Bezugszeichen, die denen der
oberen Spannvorrichtung bzw. derjenigen nach den 3–6 entsprechen.
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Die
Kugelform eignet sich insbesondere als Lampe, wozu insbesondere
die Stäbe, z. B. 9, 10, insgesamt mit
Flächenmaterial bespannt sind. Die Stäbe, z. B. 9, 10,
drücken dann das Flächenmaterial nach außen.
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In 22 ist
ein solches Objekt im entspannten Zustand dargestellt, der weiter
oben im Blick auf 3 beschrieben wurde. Ein solches
Objekt kann auch zu einer anderen Form, insbesondere im Längsschnitt
annähernd ovalen Form, wie in 23 gezeigt,
aufgespannt werden, wenn die Spannvorrichtungen mit den Stabauflagen 13, 14 bzw. 13', 15' entsprechend
ausgebildet und eingestellt sind.
-
- 1
- Trägerkörper
- 2
- zylindrischer
Innenraum
- 3
- seitliche
Ausbuchtung
- 4
- seitliche
Ausbuchtung
- 5
- Querachse
- 6
- Querachse
- 7
- Stabverlängerung
- 7'
- Stabverlängerung
- 8
- Stabverlängerung
- 8'
- Stabverlängerung
- 9
- elastischer
Stab
- 10
- elastischer
Stab
- 11
- rohrförmiger
Abschnitt
- 11'
- rohrförmiger
Abschnitt
- 12
- Zahnradsektor
- 12'
- Zahnradsektor
- 13
- offene
Stabanlage
- 13'
- offene
Stabanlage
- 14
- rohrförmiger
Abschnitt
- 14'
- rohrförmiger
Abschnitt
- 15
- offene
Stabanlage
- 15'
- offene
Stabanlage
- 16
- Zahnradsektor
- 16'
- Zahnradsektor
- 17
- axial
verschiebbare Säule
- 17'
- axial
verschiebbare Säule
- 18
- Zahnung
- 18'
- Zahnung
- 19
- Außengewinde
- 19'
- Außengewinde
- 20
- Innengewinde
- 21
- Innengewinde
- 22
- freier
Abschnitt
- 23
- Drehknopf
- 23'
- Drehknopf
- 24
- Drehknopf
- 25
- axial
verschiebbare Säule
- 26
- Trägerkörper
- 27
- Aufhänger
- 27a
- Aufhänger
- 28
- Zeltplane
- 29
- seitliche
Ausbuchtung
- 30
- seitliche
Ausbuchtung
- 31
- Querlager
- 32
- Querlager
- 33
- Zahnradsektor
- 34
- Zahnradsektor
- 35
- Stabverlängerung
- 36
- Stabverlängerung
- 37
- Zahnung
- 38
- Kanal
- 39
- Kanal
- 40
- zylindrischer
Innenraum
- 41
- Trägerkörper
- 41'
- Trägerkörper
- 42
- innerer
Gewindeabschnitt
- 42'
- innerer
Gewindeabschnitt
- 43
- äußerer
Gewindeabschnitt
- 43'
- äußerer
Gewindeabschnitt
- 44
- gewindefreier
Abschnitt
- 45
- Drehknopf
- 46
- axial
verschiebbare Säule
- 47
- zylindrischer
Innenraum eines Trägerkörpers 53
- 48
- innerer
Gewindeabschnitt
- 49
- gewindefreier
Abschnitt
- 50
- äußerer
Gewindeabschnitt
- 51
- Außengewinde
- 52
- Zahnung
- 53
- Trägerkörper
- 54
- Drehknopf
- 55
- axial
verstellbare Säule
- 56
- Kanal
- 57
- Rohr
- 58
- Kugellager
- 59
- Kugellager
- 60
- elektrisches
Kabel
- 61
- Antriebseinheit
- 62
- Antriebszahnrad
- 63
- Trägerkörper
- 64
- zylindrischer
Innenraum
- 65
- Gewindeabschnitt
- 66
- axial
verstellbare Säule
- 67
- Außengewinde
- 68
- Vertiefung
- 69
- Sperrbüchse
- 70
- Stift/Vorsprung
- 71
- Stift/Vorsprung
- 72
- Stift/Vorsprung
- 73
- Stift/Vorsprung
- 74
- Sperrring
- 75
- Ausnehmung
- 76
- Ausnehmung
- 77
- Ausnehmung
- 78
- Ausnehmung
- 79
- Schnellaufbauzelt
- 80
- Stababschnitt
(Zeltstange)
- 81
- Stababschnitt
(Zeltstange)
- 82
- Querachse
- 83
- offener
Profilbereich
- 84
- Profilbereich
- 85
- Druckfeder
- 86
- Hülse
- Z
- zentrale
Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2006/038770 [0003]
- - US 5046882 A [0005]