DE102015120809B9

DE102015120809B9 - Vorrichtung zum Halten eines Bildschirms

Info

Publication number: DE102015120809B9
Application number: DE102015120809.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Mösenbacher; Hermann Maderbacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: DE102015120809B4; DE102015120809A1; WO2017093295A1

Abstract

Vorrichtung (100) zum Schwenken eines flächigen Gegenstands (150), die Vorrichtung (100) aufweisend
einen Grundkörper (101),
einen Führungsschlitten (102), welcher translatorisch verschiebbar zwischen einer ersten Position (I) und einer zweiten Position (II) am Grundkörper (101) angeordnet ist,
einen Schwenkarm (103), welcher um eine rotatorische Bewegung (R1) schwenkbar an dem Führungsschlitten (102) derart angeordnet ist,
dass der Schwenkarm (103) in der ersten Position (I) des Führungsschlittens (102) eine erste Schwenkposition einnimmt und
dass der Schwenkarm (103) in der zweiten Position (II) des Führungsschlittens (102) eine zweite Schwenkposition einnimmt,
wobei an dem Schwenkarm (103) der flächige Gegenstand (150) befestigbar ist,
einen Übersetzungsmechanismus (110), mittels welchem der Führungsschlitten (102), der Grundkörper (101) und der Schwenkarm (103) miteinander gekoppelt sind,
wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eingerichtet ist, die translatorische Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) zwischen der ersten Position (I) und der zweiten Position (II) in die rotatorische Bewegung (R1) des Schwenkarms (103) zwischen der ersten Schwenkposition und der zweiten Schwenkposition umzusetzen,
wobei der Übersetzungsmechanismus (110) derart konfiguriert ist, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit (V1) der translatorischen Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) und einer zweiten Geschwindigkeit (V2) der rotatorischen Bewegung (R1) des Schwenkarms (103) inkonstant ist, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) zumindest ein Kraftübertragungselement mit einem ersten Kraftübertragungsabschnitt (111) und einem zweiten Kraftübertragungsabschnitt (112) aufweist,
wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eine Übersetzungseinheit (113) aufweist, welche an dem Führungsschlitten (102) angeordnet ist,
wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) mit dem Grundkörper (101) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist und wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) mit dem Schwenkarm (103) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist,
wobei die Übersetzungseinheit (113) mit dem Kraftübertragungselement derart gekoppelt ist, dass in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeit (V1) des Führungsschlittens (102) der Schwenkarm (103) mit der zweiten Geschwindigkeit (V2) antreibbar ist und umgekehrt,
wobei die Übersetzungseinheit (113) an dem Führungsschlitten (102) um eine Drehachse (114) drehbar befestigt ist,
wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem ersten Abwicklungspunkt (115) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert,
wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zwischen dem ersten Abwicklungspunkt (115) und dem Grundkörper (101) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist,
wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem zweiten Abwicklungspunkt (116) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert,
wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zwischen dem zweiten Abwicklungspunkt (116) und dem Schwenkarm (103) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist,
wobei sich ein erster Abstand (x1) des ersten Abwicklungspunkts (115) zur Drehachse (114) und/oder ein zweiter Abstand (x2) des zweiten Abwicklungspunkts (116) zur Drehachse (114) bei Drehung der Übersetzungseinheit (113) verändern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schwenken eines flächigen Gegenstands, ein Möbelsystem mit der Vorrichtung und ein Verfahren zum Schwenken eines flächigen Gegenstands.
Hintergrund der Erfindung
Die Gestaltung von Fernsehern geht zunehmend dahin, dass diese immer dünner bei wachsenden Bildschirmflächen ausgeführt werden, was dazu führt, dass zur einsatzfähigen Platzierung des Fernsehers sehr viel Nutzfläche in Wohnräumen verloren geht. Häufig ist auch aufgrund beschränkter Wohnfläche, verbunden mit vorhandenem Mobiliar wie Schränke oder Regale, die Anbringung oder Aufstellung eines Fernsehers nicht möglich. Des Weiteren führt der Trend im Bereich Wohnen immer mehr dazu, dass Fernseher außerhalb ihrer Nutzungszeit unsichtbar in einem Möbelstück oder auf der Zimmerdecke verstaut werden.
Vorrichtungen, die ein vertikales Verschieben des Fernsehers z.B. nach oben aus einer Kommode ermöglichen, haben den Nachteil, dass der direkt darüber liegende Bereich und der Bereich in der Kommode nicht anderweitig genutzt werden kann. Des Weiteren ist die Höhe, an der der Fernseher im ausgefahrenen Zustand platziert ist, im Falle einer Kommode häufig zu fußbodennah und somit unangenehm, sollte man waagrecht z.B. in einem Bett liegen. Zusätzlich ist diese Ausführungsvariante an ein Möbelstück gebunden, das entsprechende Mechanik beinhaltet, weshalb ein Nachrüsten in das schon bestehende Mobiliar erschwert ist. Vorrichtungen, die auf der Zimmerdecke befestigt sind, wo der Fernseher von einer horizontalen Position in eine vertikale Position heruntergeklappt wird, können oftmals nicht montiert werden, da der Platz auf der Zimmerdecke z.B. aufgrund der Raumgröße sowie Höhe oder durch Vorhandensein einer Beleuchtung wie z.B. einer Lampe nicht gegeben ist. Des Weiteren ist bei diesen Vorrichtungen häufig die Position des Fernsehers im betriebsbereiten Zustand abhängig von der Deckenhöhe, was dazu führt, dass diese Vorrichtung bei großen Raumhöhen nicht sinnvoll angewendet werden kann.
JP 2001 134 199 A offenbart eine elektronische Vorrichtung, bei welcher ein Panel, beispielsweise eines Radios, zwischen einer geschlossenen Position, in der eine Frontfläche eines Hauptkörperteils abgedeckt ist, und einer geöffneten Position beweglich ist, in der die Frontfläche freiliegt. Ein Panel-Antriebsmechanismus ist mit einem ersten Betätigungselement versehen, welches den oberen Bereich des Panels entlang der Frontfläche des Hauptkörperteils vertikal verschiebt. Ein zweites Betätigungselement des Antriebsmechanismus verschiebt einen unteren Bereich des Panels horizontal, um sich der Frontfläche anzunähern. Das erste Betätigungselement besteht aus einem flexiblen Band, welches mit einer Leistungsübertragungseinheit verbunden ist.
DE 10 2008 015 275 A1 offenbart eine Bildschirmanordnung beispielsweise für ein Navigationsgerät, ein Fernsehgerät, ein Radio oder einen Rechner in einer Instrumententafel, einer Mittelkonsole, einer Rückenlehne oder einer Kopfstütze in einem Kraftfahrzeug. Ein Bildschirm ist in eine Ruhestellung eingeschwenkt, versenkt und unsichtbar in einer flachen Vertiefung angeordnet. Mittels Druckbetätigung wird durch eine Federkraft der Bildschirm in eine die Betrachtung ermöglichende Stellung ausgeschwenkt.
In CN 202361037 U und CN 102878389 A werden Systeme dargestellt, welche ein Herausfahren und ein Herausschwenken eines Bildschirms beschreiben, wobei separate Antriebe für die jeweiligen Bewegungen eingesetzt werden und entsprechend aufwendig gesteuert werden müssen.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein platzsparendes und mechanisch robustes System zum Verstauen eines flächigen Gegenstands zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Schwenken eines flächigen Gegenstands, einem Möbelsystem mit der Vorrichtung und einem Verfahren zum Schwenken eines flächigen Gegenstands gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird eine Vorrichtung zum Schwenken eines flächigen Gegenstands, wie zum Beispiel eines Bildschirms (Tablet, Fernseher etc.) oder eines Bildes bzw. einer Tafel, beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper und einen Führungsschlitten auf, welcher translatorisch verschiebbar zwischen einer ersten Position (z.B. einer ausgefahrenen Position) und einer zweiten Position (z.B. einer eingefahrenen Position) am Grundkörper angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung einen Schwenkarm auf, welcher um eine rotatorische Bewegung schwenkbar an dem Führungsschlitten derart angeordnet ist, dass der Schwenkarm in der ersten Position des Führungsschlittens eine erste (z.B. ausgeschwenkte) Schwenkposition einnimmt und dass der Schwenkarm in der zweiten Position des Führungsschlittens eine zweite (z.B. eingeschwenkte) Schwenkposition einnimmt. An dem Schwenkarm ist der flächige Gegenstand befestigbar.
Ferner weist die Vorrichtung einen Übersetzungsmechanismus auf, mittels dessen der Führungsschlitten, der Grundkörper und der Schwenkarm miteinander gekoppelt sind. Der Übersetzungsmechanismus ist eingerichtet, die translatorische Bewegung des Führungsschlittens zwischen der ersten Position und der zweiten Position in die rotatorische Bewegung des Schwenkarms zwischen der ersten Schwenkposition und der zweiten Schwenkposition umzusetzen. Der Übersetzungsmechanismus ist derart konfiguriert, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und einer zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms inkonstant ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Möbelsystem beschrieben, welches ein Möbelelement (z.B. einen Schrank) mit einer Aufnahmeöffnung und eine oben beschriebenen Vorrichtung aufweist. Der Grundkörper ist in der Aufnahmeöffnung derart angeordnet,
dass in der ersten Position des Führungsschlittens der Schwenkarm die erste (z.B. aus der Aufnahmeöffnung herausgeschwenkte) Schwenkposition einnimmt, in welcher der Schwenkarm aus der Aufnahmeöffnung hinausragt und
dass in der zweiten Position des Führungsschlittens der Schwenkarm die zweite (z.B. in der Aufnahmeöffnung hineingeschwenkte) Schwenkposition einnimmt, in welcher der Schwenkarm in der Aufnahmeöffnung vorliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schwenken eines flächigen Gegenstands beschrieben. Gemäß dem Verfahren wird ein Führungsschlitten translatorisch entlang eines Grundkörpers zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschoben. Ein Schwenkarm wird rotatorisch bewegt. Der Schwenkarm ist derart an dem Führungsschlitten angeordnet, dass der Schwenkarm in der ersten Position des Führungsschlittens eine erste Schwenkposition einnimmt und dass der Schwenkarm in der zweiten Position des Führungsschlittens eine zweite Schwenkposition einnimmt. An dem Schwenkarm ist der flächige Gegenstand befestigbar, wobei der Führungsschlitten, der Grundkörper und der Schwenkarm mittels eines Übersetzungsmechanismus miteinander gekoppelt sind. Der Übersetzungsmechanismus ist eingerichtet, die translatorische Bewegung des Führungsschlittens zwischen der ersten Position und der zweiten Position in die rotatorische Bewegung des Schwenkarms zwischen der ersten Schwenkposition und der zweiten Schwenkposition umzusetzen. Der Übersetzungsmechanismus ist derart konfiguriert, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und einer zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms inkonstant ist.
Mit der beschriebenen Vorrichtung kann ein flächiger Gegenstand zwischen einer aktiven, ausgefahrenen Position und einer eingefahrenen, verstauten Position innerhalb oder auf einem Möbelstück oder einer Wand bewegt werden, wobei die Vorrichtung eine robuste und platzsparende Mechanik aufweist. Ferner wird durch den weiter unten detailliert beschriebenen Übersetzungsmechanismus eine Verstaumöglichkeit in kleinen und schmalen Aufnahmeöffnungen, zum Beispiel eines Möbelstücks, oder auf einem Möbelstück ermöglicht.
Ein flächiger Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Bildschirm, wie beispielsweise ein Tablet-PC, ein Flachbildfernseher, ein Bild bzw. Gemälde, eine Tafel oder ein flaches Bedienpanel sein. Der Begriff „flächig“ beschreibt die geometrische Ausbildung des Gegenstands, nämlich dass die Tiefe/Dicke des flächigen Gegenstands um ein Vielfaches kleiner ist als die Breite und die Länge des flächigen Gegenstands.
Der Grundkörper besteht beispielsweise aus einer Vielzahl von Führungsstangen, welche ein robustes und kraftaufnehmbares Gerüst für die weiteren Komponenten der Vorrichtung bilden. Der Grundkörper kann darüber hinaus einen flächigen Körper darstellen, auf welchen beispielsweise der Führungsschlitten lediglich montiert ist. Der Grundkörper kann beispielsweise aus Leichtbaumaterialien, wie Faserverbundwerkstoffen, oder aus Metallwerkstoffen bestehen.
Der Führungsschlitten ist translatorisch verschiebbar an dem Grundkörper angebracht. Hierzu kann der Führungsschlitten beispielsweise auf Rollen entlang dem Grundkörper verfahrbar auf diesem aufliegen. Zudem kann der Grundkörper Führungsschienen aufweisen, auf welchen der Führungsschlitten gelagert ist, beispielsweise mittels Gleitlager oder Kugellager.
Der Schwenkarm weist eine Befestigungsmöglichkeit, beispielsweise einen Befestigungsrahmen oder einen Befestigungsflansch, für den flächigen Gegenstand auf. Der Schwenkarm ist schwenkbar an dem Führungsschlitten angeordnet. Somit verfährt der Schwenkarm zusammen mit dem Führungsschlitten mit der translatorischen Bewegung zwischen der ersten Position und der zweiten Position des Führungsschlittens. Zudem kann der Schwenkarm, insbesondere während der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens, zwischen einer ersten Schwenkposition und einer zweiten Schwenkposition relativ zu dem Führungsschlitten verschwenkt werden. Hierzu kann der Schwenkarm beispielsweise mittels einer Drehbolzenverbindung oder eines Scharniers an dem Führungsschlitten befestigt werden.
In der ersten Position des Führungsschlittens befindet sich der Schwenkarm beispielsweise in einer ausgefahrenen Position (z.B. ersten Schwenkposition). In der zweiten Position des Führungsschlittens befindet sich der Schwenkarm beispielsweise in einer eingefahrenen Position (zweiten Schwenkposition). Der Führungsschlitten verfährt insbesondere in einer Grundebene entlang des Grundkörpers. Der flächige Gegenstand kann an dem Schwenkarm derart angeordnet werden, dass der flächige Gegenstand innerhalb einer Halteebene liegt. In der eingefahrenen, zweiten Schwenkposition liegt die Halteebene parallel, bzw. im Wesentlichen parallel, zu der Grundebene vor. Mit anderen Worten verläuft eine Normale der Halteebene parallel zu einer Normalen der Grundebene. In der ausgefahrenen ersten Schwenkposition liegt die Halteebene nicht parallel zu der Grundebene vor. Dies bedeutet, dass zwischen der Normalen der Halteebene und der Normalen der Grundebene ein Winkel, insbesondere zwischen 30 und 150 Grad, weiter insbesondere zwischen 60 und 120 Grad, weiter insbesondere zwischen 85 und 95 Grad oder 90 Grad, vorliegt.
Der Übersetzungsmechanismus koppelt, insbesondere kinetisch, den Führungsschlitten, den Grundkörper und den Schwenkarm miteinander. Insbesondere wird mit dem Übersetzungsmechanismus das Verhältnis der Schwenkgeschwindigkeit des Schwenkarms relativ zu der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens entlang des Grundkörpers vorgegeben. Der Übersetzungsmechanismus kann beispielsweise in der Art eines Getriebes, mit Kurvenscheiben und/oder Führungsbahnen ausgebildet werden oder über, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, mit einem oder mit mehreren Drehelementen bzw. Drehscheiben ausgebildet sein.
Der Übersetzungsmechanismus gibt insbesondere ein Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms vor. Dabei ist das Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung inkonstant. Mit dem Begriff „inkonstant“ wird verstanden, dass sich ein Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 über die Zeit ändert und nicht unverändert konstant bleibt: $V1 (T1) / V2 (R1) \neq const .$
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass während der Bewegung T1 des Führungsschlittens zwischen der ersten Position und der zweiten Position die erste Geschwindigkeit V1 größer oder kleiner wird im Verhältnis zu der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1. Ist die erste Geschwindigkeit V1 beispielsweise konstant, so wird die zweite Geschwindigkeit V2 über die Zeit größer oder kleiner. Ist beispielsweise die zweite Geschwindigkeit V2 konstant wird die erste Geschwindigkeit V1 über die Zeit größer oder kleiner. Ferner können die erste Geschwindigkeit V1 und die zweite Geschwindigkeit V2 unterschiedliche Beschleunigungen relativ zueinander aufweisen.
Mit dem inkonstanten Verhältnis der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit wird ein Bewegungsablauf beschrieben, wonach beispielsweise der Schwenkarm zu Beginn der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens zwischen der ersten Position und der zweiten Position schnell einschwenkt und bei Annäherung des Führungsschlittens an der zweiten Position die Schwenkgeschwindigkeit (bzw. die zweite Geschwindigkeit) des Schwenkarms kleiner ist und der Schwenkarm nur noch langsam verschwenkt wird. Wird der Führungsschlitten von der zweiten, beispielsweise eingefahrenen, Position in Richtung erster, ausgefahrenen Position verfahren, so findet zunächst eine langsame Verschwenkung des Schwenkarms mit einer bestimmten zweiten (Schwenk-) Geschwindigkeit statt und bei Annäherung der ersten Position des Führungsschlittens findet eine größere zweite Geschwindigkeit und entsprechend ein schnelleres Schwenken des Schwenkarms statt.
Mit dem oben beschriebenen Bewegungsablauf wird ermöglicht, dass die Vorrichtung in äußerst kleinen Aussparungen Platz findet. Da zu Beginn des Einfahrprozesses der flächige Gegenstand schnell eingeschwenkt wird, wird der Schwenkarm und somit eine Kollisionsgefahr mit einer Kante eines Möbelelements, in oder auf welchem die Vorrichtung angeordnet ist, reduziert. Gleichzeitig kann zu Beginn des Ausfahrprozesses der flächige Gegenstand zunächst langsam ausschwenken und gegen Ende des Ausfahrprozesses schnell ausschwenken. Somit kann beim Verfahren des Führungsschlittens zwischen der zweiten Position und der ersten Position der Führungsschlitten eine weitere Strecke zurücklegen, ohne dass der Schwenkarm bereits beträchtlich ausgeschwenkt ist, was zu einem Verkeilen des Schwenkarms, bzw. des flächigen Gegenstands, innerhalb der Aufnahmeöffnung des Möbelelements führen könnte.
Somit wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Lösung geschaffen, mit der sich flache ausgedehnte Gegenstände, wie zum Beispiel ein Flachbildfernseher, in horizontaler (zur Grundebene paralleler) Lage in oder auf einem Mobiliar verstauen lassen und durch eine nichtlineare mechanische Kopplung der Freiheitsgrade zum horizontalen, translatorischen Ausschieben über die translatorische Bewegung und dem rotatorischen Kippen über die rotatorische Bewegung ohne Kollision mit dem Mobiliar auf sehr platzsparende Art und Weise in eine einsatzbereite Platzierung überführen lässt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Übersetzungsmechanismus zumindest ein Kraftübertragungselement (z.B. ein Zugelement, eine Zugstange, ein Zugmittel (z.B. Zugseil)) mit einem ersten Kraftübertragungsabschnitt und einem zweiten Kraftübertragungsabschnitt auf. Der Übersetzungsmechanismus weist eine Übersetzungseinheit auf, welche an dem Führungsschlitten angeordnet ist. Der erste Kraftübertragungsabschnitt ist mit dem Grundkörper und der Übersetzungseinheit gekoppelt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt ist mit dem Schwenkarm und der Übersetzungseinheit gekoppelt. Die Übersetzungseinheit ist mit dem Kraftübertragungselement derart gekoppelt, dass in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeit des Führungsschlittens der Schwenkarm mit der zweiten Geschwindigkeit antreibbar ist und umgekehrt.
Die Übersetzungseinheit besteht beispielsweise, wie weiter unten beschrieben, aus Drehscheiben, Exzenterscheiben, Kurvenscheiben oder Stellhebeln. Die Übersetzungseinheit ist dabei insbesondere an dem Führungsschlitten angeordnet und mit dem Schwenkarm einerseits und dem Grundkörper andererseits über Kraftübertragungsabschnitte des Kraftübertragungselements gekoppelt.
Das Kraftübertragungselement besteht beispielsweise aus einem Zugmittel oder einer Stange, wobei eine Stange Zug- und Druckkräfte übertragen kann. Das Kraftübertragungselement kann dabei einteilig ausgebildet sein, wobei entsprechende Abschnitte den ersten Kraftübertragungsabschnitt und den zweiten Kraftübertragungsabschnitt ausbilden. Alternativ kann das Kraftübertragungselement auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt strukturell getrennt ausgebildet sind und kraftübertragend über die Übersetzungseinheit miteinander gekoppelt sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Übersetzungseinheit an dem Führungsschlitten um eine Drehachse drehbar befestigt. Der erste Kraftübertragungsabschnitt ist zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit auf- und abrollbar und tritt an einem ersten Abwicklungspunkt mit der Übersetzungseinheit in Kontakt. Der erste Kraftübertragungsabschnitt ist zwischen dem ersten Abwicklungspunkt und dem Grundkörper kontaktfrei von der Übersetzungseinheit. Der zweite Kraftübertragungsabschnitt ist zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit auf- und abrollbar und tritt an einem zweiten Abwicklungspunkt mit der Übersetzungseinheit in Kontakt, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt zwischen dem zweiten Abwicklungspunkt und dem Schwenkarm kontaktfrei von der Übersetzungseinheit ist. Ein erster Abstand des ersten Abwicklungspunkts zur Drehachse und/oder ein zweiter Abstand des zweiten Abwicklungspunkts zur Drehachse verändern sich bei Drehung der Übersetzungseinheit.
Insbesondere ist für die nicht-lineare Kinematik der Übersetzung der Normalabstand der Tangente, welche durch z.B. den ersten Abwicklungspunkt verläuft, zur Drehachse wichtig. Die Übersetzungseinheit ist derart ausgebildet (z.B. aufgrund der unten beschriebenen (z.B. exzentrischen) Drehscheiben), dass sich der Normalabstand zwischen dem Drehpunkt der Übersetzungseinheit und der Tangente des entsprechenden Kraftübertragungsabschnitts an dem Abwicklungspunkt über die Drehung der Übersetzungseinheit ändert, wodurch der Mechanismus nichtlinear ist. Somit ist das Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms inkonstant.
Die Drehachse ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese im Wesentlichen parallel zu der Normalen der Grundebene ausgerichtet ist. Somit dreht sich die Übersetzungseinheit im Wesentlichen innerhalb der Grundebene bzw. parallel zu dieser.
Der erste Kraftübertragungsabschnitt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt sind teilumfänglich oder vollumfänglich auf der drehbaren Übersetzungseinheit aufgerollt bzw. aufgewickelt. Dabei sind in einer beispielhaften Ausführungsform die Kraftübertragungsabschnitte auf einer Mantelfläche der Übersetzungseinheit aufgerollt.
Ein Abwicklungspunkt ist definiert als die Stelle an der Übersetzungseinheit, an welcher ein entsprechender Kraftübertragungsabschnitt von einem, die Übersetzungseinheit berührenden Bereich in einen, die Übersetzungseinheit nicht berührenden Bereich übergeht. Ein teilumfänglich aufgerollter Kraftübertragungsabschnitt verlässt beispielsweise ab einem entsprechenden Abwicklungspunkt die Übersetzungseinheit und verläuft frei von einem Kontakt mit dieser bis zu einem definierten Anschlagpunkt eines anderen Elements (beispielsweise des Grundkörpers oder des Schwenkarms).
Beispielsweise koppelt der erste Kraftübertragungsabschnitt den Grundkörper und die Übersetzungseinheit, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt auf der Übersetzungseinheit aufgerollt ist und ab dem ersten Abwicklungspunkt die Übersetzungseinheit verlässt und kontaktfrei von dieser zu dem Grundkörper verläuft. Der zweite Kraftübertragungsabschnitt koppelt den Schwenkarm und die Übersetzungseinheit, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt auf der Übersetzungseinheit aufgerollt ist und ab dem zweiten Abwicklungspunkt die Übersetzungseinheit verlässt und kontaktfrei von dieser zu dem Schwenkarm verläuft.
Aufgrund der Form der drehbaren Übersetzungseinheit oder aufgrund der Anordnung der Drehachse bezüglich des geometrischen Mittelpunkts der Übersetzungseinheit wird ermöglicht, dass bei Drehung der Übersetzungseinheit der erste Abstand des ersten Abwicklungspunkts zur Drehachse und/oder der zweite Abstand des zweiten Abwicklungspunkts zur Drehachse sich bei Drehung der Übersetzungseinheit verändern. Aufgrund der sich ändernden ersten und zweiten Abstände während der Drehung der Übersetzungseinheit legen die ersten und zweiten Kraftübertragungsabschnitte unterschiedlich große Wege zurück bzw. treten unterschiedliche Wegveränderungen ein. Daraus resultiert, dass sich der erste Kraftübertragungsabschnitt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt bezüglich einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Übersetzungseinheit unterschiedlich schnell bzw. langsam auf der Übersetzungseinheit auf- bzw. abrollen. Dies hat wiederum zur Folge, dass das gewünschte inkonstante Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms umgesetzt wird.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind der erste Kraftübertragungsabschnitt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt derart an der Übersetzungseinheit auf- und abrollbar angeordnet, dass ein Abrollen des ersten Kraftübertragungsabschnitts von der Übersetzungseinheit ein Aufrollen des zweiten Kraftübertragungsabschnitts auf die Übersetzungseinheit bewirkt und umgekehrt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Übersetzungseinheit eingerichtet, den ersten Abstand und den zweiten Abstand einzustellen. Beispielsweise sind der erste Abwicklungspunkt und/oder der zweite Abwicklungspunkt durch zumindest ein entsprechendes Schieberelement oder zumindest einen verschiebbaren Bolzen definiert, welche entlang einer Verschieberichtung in Radialrichtung verschiebbar sind, um die entsprechenden Abstände einzustellen. Aufgrund der Einstellbarkeit des ersten und zweiten Abstands kann die Kinetik der Vorrichtung, d.h. das Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms, eingestellt werden. Beispielsweise kann somit ein schnelleres Schwenken des Schwenkarms relativ zu der translatorischen Bewegung des Führungsschlittens eingestellt werden oder umgekehrt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Übersetzungseinheit eine Drehscheibe auf, an welcher der erste Abwicklungspunkt und/oder der zweite Abwicklungspunkt angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Drehscheibe derart exzentrisch ausgebildet, dass ein Mittelpunkt der Drehscheibe mit einer Exzentrizität von der Drehachse beabstandet ist. Aufgrund der Exzentrizität ändern sich im Zuge der Drehung der Drehscheibe die ersten und zweiten Abstände der Abwicklungspunkte.
Mit der Exzentrizität wird ein Abstand definiert, welcher von dem geometrischen Mittelpunkt der Drehscheibe innerhalb der Grundebene oder einer Ebene parallel zur Grundebene bis zu der Drehachse innerhalb dieser Ebene gemessen wird.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind der erste Abwicklungspunkt und der zweite Abwicklungspunkt an einer Mantelfläche der Drehscheibe ausgebildet, so dass der erste Kraftübertragungsabschnitt und der zweite Kraftübertragungsabschnitt auf der Mantelfläche auf- und abrollbar sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Übersetzungseinheit neben der Drehscheibe eine weitere Drehscheibe auf, wobei die weitere Drehscheibe, insbesondere drehfest, auf der Drehscheibe fixiert ist und an dem Führungsschlitten um die Drehachse drehbar befestigt ist. Der erste Abwicklungspunkt ist an der Drehscheibe angeordnet und der zweite Abwicklungspunkt ist an der weiteren Drehscheibe angeordnet.
Die Drehscheibe und/oder die weitere Drehscheibe können eine Runde, elliptische oder rechteckige bzw. vieleckige Form aufweisen. Ist die Drehscheibe elliptisch ausgebildet, so kann beispielsweise ein erster Abwicklungspunkt auf der Mantelfläche im Bereich eines Schnittpunkts mit der großen Halbachse der elliptischen Drehscheibe und ein zweiter Abwicklungspunkt auf der Mantelfläche im Bereich eines Schnittpunkts mit der kleine Halbachse der elliptischen Drehscheibe ausgebildet werden. Auch Mischformen sind einsetzbar. So kann die Drehscheibe rund und die weitere Drehscheibe elliptisch ausgebildet sein und umgekehrt. Sind beide Drehscheiben rund ausgebildet, so kann die Drehscheibe einen Radius r aufweisen und die weitere Drehscheibe einen kleineren Radius von 1/8r bis 7/8r, insbesondere 13/16r, aufweisen.
Da die Abwicklungspunkte bevorzugt auf den entsprechenden Mantelflächen angeordnet sind, kann mit den verschiedenen Radien der Drehscheiben ein gewünschtes Bewegungsmuster zwischen der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit eingestellt werden.
Ferner ist die weitere Drehscheibe lösbar und austauschbar an der Drehscheibe befestigt. Somit können die Drehscheiben einfach ausgetauscht werden. So kann beispielsweise zur Anpassung eines Bewegungsmusters die weitere Drehscheibe mit einer anderen weiteren Drehscheibe ausgetauscht werden, welche z.B. eine andere Form und/oder Größe als die weitere Drehscheibe aufweist.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die weitere Drehscheibe derart exzentrisch ausgebildet, dass ein weiterer Mittelpunkt der weiteren Drehscheibe mit einer weiteren Exzentrizität von der Drehachse beabstandet ist. Somit kann ein größerer Unterschied zwischen der Bewegungskurve des ersten Abwicklungspunkts zu der Bewegungskurve des zweiten Abwicklungspunkts erzielt werden. Damit wird ein größerer Unterschied bzw. ein größerer Verhältnisunterschied zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung einstellbar.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die weitere exzentrische Drehscheibe derart auf der exzentrischen Drehscheibe angeordnet, dass eine Verbindungslinie vom Mittelpunkt der exzentrischen Drehscheibe zur Drehachse und eine weitere Verbindungslinie vom Mittelpunkt der weiteren exzentrischen Drehscheibe zur Drehachse nicht deckungsgleich sind. Damit wird die Anzahl der Möglichkeiten zur Anpassung der Verhältnisse der ersten Geschwindigkeit der Translation zur zweiten Geschwindigkeit der Rotation erhöht und/oder der auf die Grundebene oder einer Ebene parallel zur Grundebene bezogene Winkel zwischen der Tangente am ersten Abwicklungspunkt und der Tangente am zweiten Abwicklungspunkt einstellbar. Die Exzentrizitäten können auch unterschiedliche Erstreckungsrichtungen aufweisen!
Die Drehscheibe und die weitere Drehscheibe bilden somit eine Art Doppelexzentermechanismus.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Antriebseinheit auf, welche an dem Grundkörper, dem Führungsschlitten oder dem Schwenkarm befestigt ist. Die Antriebseinheit ist zum Antreiben des Führungsschlittens, des Grundkörpers oder des Schwenkarms ausgebildet, wobei die Antriebseinheit manuell, mechanisch oder elektromechanisch bedienbar ist.
Beispielsweise kann die Antriebseinheit manuell bedient werden, indem beispielsweise ein Zugmittel (z.B. ein Zugseil), welches den Führungsschlitten entlang dem Grundkörper oder den Schwenkarm um die Schwenkachse bewegt, mit einer Handkurbel bedient wird. Auch kann über Zug- und Druckstangen der Antriebseinheit die Vorrichtung manuell bedient werden. Ferner kann die Antriebseinheit elektromechanisch bedienbar sein, indem diese beispielsweise als bedienbarer Elektromotor oder dergleichen ausgebildet ist. Insbesondere ist der Grundkörper, der Führungsschlitten und der Schwenkarm derart kinetisch gekoppelt, dass beispielsweise der Führungsschlitten antreibbar ist, um ein Schwenken zu erzielen oder eine Antriebskraft auf den Schwenkarm ausgeübt werden kann um damit, d.h. mittels Verschwenkens des Schwenkarms, ein translatorisches Bewegen des Führungsschlittens zu erzielen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Grundkörper zumindest eine Linearführung auf, entlang welcher der Führungsschlitten zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegbar ist. Die Linearführung bildet beispielsweise eine Führungsstange aus, welche entlang der Grundebene verläuft. Der Führungsschlitten kann beispielsweise mittels Gleitlager oder Kugellager an der Linearführung verschiebbar gekoppelt sein.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist die Antriebseinheit einen Linearantrieb, insbesondere eine Antriebsspindel, auf, welche mit dem Führungsschlitten und dem Grundkörper derart gekoppelt ist, dass mittels Antreibens des Linearantriebs der Führungsschlitten translatorisch zwischen der ersten Position und der zweiten Position antreibbar ist. Die Antriebsspindel weist beispielsweise ein Außengewinde auf, welche in ein Gewindeloch am Führungsschlitten einschraubbar und ausschraubbar ist. Insbesondere verläuft die Antriebsspindel entlang der translatorischen Bewegungsrichtung. Die Antriebseinheit rotiert die Antriebsspindel, sodass der Führungsschlitten entlang der translatorische Bewegung und entsprechend entlang der Antriebsspindel angetrieben wird.
Ferner kann ein geräuscharmer Zahnriemenantrieb als Antriebseinheit eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Antriebsvorrichtung beispielsweise mittels einer Infrarotfernbedienung, mittels einer Funkfernverbindung und beispielsweise über WLAN-gekoppelte Computer, Smartphones oder Tablets, steuerbar sein. Insbesondere kann eine Applikation (sog. App), welche softwarebasiert ist und auf dem Tablet oder Smartphone ausführbar ist, eingesetzt werden, um die Vorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtung zu steuern.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Vorspannelement auf, wobei das Vorspannelement den Führungsschlitten, den Grundkörper oder den Schwenkarm derart vorspannt, dass der Führungsschlitten und/oder der Schwenkarm in der ersten Position oder der zweiten Position vorgespannt ist. Aufgrund der Vorspannung kann somit ohne Einwirkung einer Antriebskraft der Führungsschlitten in der ersten Position oder in der zweiten Position gehalten werden. Erst nach Aufbringen der Antriebskraft verfährt der Führungsschlitten und schwenkt der Schwenkarm in die gewünschte andere Position. Das Vorspannelement kann beispielsweise als Spiralfeder, Zugfeder oder Druckfeder ausgebildet sein.
Ferner kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweisen, welches den Grundkörper, den Führungsschlitten, den Schwenkarm und den Übersetzungsmechanismus umgibt, wobei der Schwenkarm durch eine Öffnung am Gehäuse hinausschwenkbar ist, wenn der Führungsschlitten in die erste Position verfahren ist. Die Vorrichtung kann dann als Modul modular auf ein Möbelstück aufgesetzt oder in eine entsprechende Aufnahmeöffnung eingesetzt werden. Das Gehäuse kann beispielsweise eine Größe von 100-120cm x 50-70cm x 20-30cm (Breite x Tiefe x Höhe) aufweisen, um 48" (Zoll) Flachbildfernseher als flächigen Gegenstand zu halten.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Figurenliste
Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung zum Schwenken gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Vorrichtung aus 1, wobei der Führungsschlitten in einer ersten Position dargestellt ist,
3 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Vorrichtung aus 1, wobei der Führungsschlitten in einer zweiten Position dargestellt ist,
4 eine schematische Darstellung eines Übersetzungsmechanismus aufweisend zwei Drehscheiben gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 und 6 Diagramme eines konstanten Verhältnisses zwischen einer ersten Geschwindigkeit und einer zweiten Geschwindigkeit, und
7 und 8 Diagramme eines inkonstanten Verhältnisses zwischen einer ersten Geschwindigkeit und einer zweiten Geschwindigkeit, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung 100 zum Schwenken eines flächigen Gegenstands 150, z.B. eines Flachbildfernsehers, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 und 3 zeigen Seitenansichten der Vorrichtung aus 1.
Die Vorrichtung 100 weist einen Grundkörper 101 und einen Führungsschlitten 102 auf, welcher translatorisch verschiebbar zwischen einer ersten Position I (z.B. einer ausgefahrenen Position, siehe 1 und 2) und einer zweiten Position II (z.B. einer eingefahrenen Position, siehe 3) am Grundkörper 101 angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung 100 einen Schwenkarm 103 auf, welcher um eine rotatorische Bewegung R1 schwenkbar an dem Führungsschlitten 102 derart angeordnet ist, dass der Schwenkarm 103 in der ersten Position I des Führungsschlittens 102 eine erste (z.B. ausgeschwenkte) Schwenkposition einnimmt und dass der Schwenkarm 103 in der zweiten Position II des Führungsschlittens 102 eine zweite (z.B. eingeschwenkte) Schwenkposition einnimmt. An dem Schwenkarm 103 ist der flächige Gegenstand 150 befestigt.
Ferner ist der Vorrichtung 100 ein Übersetzungsmechanismus 110 zu entnehmen, mittels dem der Führungsschlitten 102, der Grundkörper 101 und der Schwenkarm 103 miteinander gekoppelt sind. Der Übersetzungsmechanismus 110 ist eingerichtet, die translatorische Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II in die rotatorische Bewegung R1 des Schwenkarms 103 zwischen der ersten Schwenkposition und der zweite Schwenkposition umzusetzen. Der Übersetzungsmechanismus 110 ist derart konfiguriert, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 und einer zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 des Schwenkarms 103 inkonstant ist.
Der flächige Gegenstand 150 wird mittels der Vorrichtung 100 zwischen einer einsatzbereiten, ausgefahrenen Position I und einer eingefahrenen, verstauten Position II innerhalb oder auf einem Möbelstück oder einer Wand bewegt, wobei die Vorrichtung 100 eine robuste und platzsparende Mechanik aufweist.
Der Grundkörper 101 besteht aus einer Vielzahl von Führungsstangen, welche ein robustes und kraftaufnehmbares Gerüst für die weiteren Komponenten der Vorrichtung 100 bilden.
Der Führungsschlitten 102 ist translatorisch verschiebbar an dem Grundkörper 101 angebracht. Hierzu ist der Führungsschlitten 102 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II entlang einer Linearführung 105 bewegbar. Die Linearführung 105 bildet eine Führungsstange aus, welche entlang der Grundebene verläuft. Der Führungsschlitten 102 kann mittels Kugellager 106 an der Linearführung 105 verschiebbar gekoppelt sein.
Die Vorrichtung 100 weist eine Antriebseinheit 120 auf, welche an dem Grundkörper 101 befestigt ist. Die Antriebseinheit 120 ist zum Antreiben des Führungsschlittens 102 entlang des Grundkörpers 101 ausgebildet, wobei die Antriebseinheit 120 manuell, mechanisch oder elektromechanisch bedienbar ist.
Die Antriebseinheit 120 ist in dem Beispiel elektromechanisch bedienbar, in dem diese beispielsweise als bedienbarer Elektromotor oder dergleichen ausgebildet ist. Insbesondere ist der Grundkörper 101, der Führungsschlitten 102 und der Schwenkarm 103 derart kinetisch gekoppelt, dass beispielsweise der Führungsschlitten 102 antreibbar ist, um ein Schwenken zu erzielen oder eine Antriebskraft auf den Schwenkarm 103 ausgeübt werden kann, um damit, d.h. mittels Verschwenken des Schwenkarms 103, ein translatorisches Bewegen des Führungsschlittens 102 zu erzielen.
Wie in 1 dargestellt, weist die Antriebseinheit 120 einen Linearantrieb, insbesondere eine Antriebsspindel 121, auf, welche mit dem Führungsschlitten 102 und dem Grundkörper 101 derart gekoppelt ist, dass mittels Antreibens des Linearantriebs der Führungsschlitten 102 translatorisch zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II antreibbar ist. Die Antriebsspindel 121 weist beispielsweise ein Außengewinde auf, welches in ein Gewindeloch am Führungsschlitten 102 einschraubbar und ausschraubbar ist. Insbesondere verläuft die Antriebsspindel 121 entlang der translatorischen Bewegungsrichtung T1. Die Antriebseinheit 120 rotiert die Antriebsspindel 121, sodass der Führungsschlitten 102 entlang der translatorischen Bewegung T1 und entsprechend entlang der Antriebsspindel 121 angetrieben wird.
Der Schwenkarm 103 weist eine Befestigungsmöglichkeit, beispielsweise einen Befestigungsrahmen oder einen Befestigungsflansch, für den flächigen Gegenstand 150 auf. Der Schwenkarm 103 ist schwenkbar um eine Schwenkachse 104 an dem Führungsschlitten 102 angeordnet. Somit verfährt der Schwenkarm 103 zusammen mit dem Führungsschlitten 102 mit der translatorischen Bewegung T1 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II des Führungsschlittens 102. Zudem kann der Schwenkarm 103, insbesondere während der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102, zwischen einer ersten Schwenkposition und einer zweiten Schwenkposition, relativ zu dem Führungsschlitten 102 verschwenkt werden. Hierzu kann der Schwenkarm 103 beispielsweise mittels einer Drehbolzenverbindung oder eines Scharniers an dem Führungsschlitten 102 befestigt werden.
In der ersten Position I des Führungsschlittens 102 befindet sich der Schwenkarm 103 in der ausgefahrenen Position (z.B. erste Schwenkposition, siehe 1 und 2). In der zweiten Position II des Führungsschlittens 102 befindet sich der Schwenkarm 103 beispielsweise in einer eingefahrenen Position (zweite Schwenkposition, siehe 3). Der Führungsschlitten 102 verfährt insbesondere in einer Grundebene entlang des Grundkörpers 101. Anschaulich bildet die Grundebene beispielsweise die Papierebene in 1. Der flächige Gegenstand 150 kann an dem Schwenkarm 103 derart angeordnet werden, dass der flächige Gegenstand 150 innerhalb einer Halteebene 109 liegt. In der eingefahrenen, zweiten Schwenkposition liegt die Halteebene 109 parallel, bzw. im Wesentlichen parallel, zu der Grundebene vor. Mit anderen Worten verläuft eine Normale n1 der Halteebene 109 parallel einer Normalen n2 der Grundebene (Siehe 3). In der ausgefahrenen ersten Schwenkposition liegt die Halteebene 109 nicht parallel zu der Grundebene vor. Dies bedeutet, dass zwischen der Normalen n1 der Halteebene 109 und der Normalen n2 der Grundebene ein Winkel z.B. zwischen 85 und 95 Grad oder 90 Grad vorliegt.
Der Übersetzungsmechanismus 110 koppelt, insbesondere kinetisch, den Führungsschlitten 102, den Grundkörper 101 und den Schwenkarm 103 miteinander. Insbesondere wird mit dem Übersetzungsmechanismus 110 das Verhältnis der Schwenkgeschwindigkeit des Schwenkarms 103 relativ zu der translatorischen Bewegungsgeschwindigkeit des Führungsschlittens 102 vorgegeben. Der Übersetzungsmechanismus 110 wird wie in dem in 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel mit zwei Drehscheiben 113a, 118 ausgebildet, wobei in anderen Ausführungsbeispielen auch ein Übersetzungsmechanismus 110 mit nur einer Drehscheibe 113a oder mit mehr als zwei Drehscheiben 113a, 118 ausgebildet werden kann.
Der Übersetzungsmechanismus 110 gibt insbesondere ein Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung R1 des Schwenkarms 103 vor. Dabei ist das Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 inkonstant. Mit dem Begriff „inkonstant“ wird verstanden, dass sich ein Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 über die Zeit ändert und nicht unverändert konstant bleibt: $V1 (T1) / V2 (R1) \neq const .$
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass während der Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II die erste Geschwindigkeit V1 größer oder kleiner wird im Verhältnis zu der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1. Ist die erste Geschwindigkeit V1 beispielsweise konstant, so wird die zweite Geschwindigkeit V2 über die Zeit größer oder kleiner. Ist beispielsweise die zweite Geschwindigkeit V2 konstant wird die erste Geschwindigkeit V1 über die Zeit größer oder kleiner. Ferner können die erste Geschwindigkeit V1 und die zweite Geschwindigkeit unterschiedliche Beschleunigungen relativ zueinander aufweisen.
Mit dem inkonstanten Verhältnis der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit wird ein Bewegungsablauf beschrieben, wonach beispielsweise der Schwenkarm 103 zu Beginn der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 zwischen der ersten Position I und der zweiten Position II schnell einschwenkt und bei Annäherung des Führungsschlittens 102 an die zweite Position II die Schwenkgeschwindigkeit (bzw. die zweite Geschwindigkeit) des Schwenkarms 103 kleiner ist und der Schwenkarm 103 nur noch langsam verschwenkt wird. Wird der Führungsschlitten 102 von der zweiten, beispielsweise eingefahrenen Position II in Richtung erster, ausgefahrenen Position I verfahren, so findet zunächst eine langsame Verschwenkung des Schwenkarms 103 mit einer bestimmten zweiten (Schwenk-) Geschwindigkeit statt und bei Annäherung der ersten Position I des Führungsschlittens 102 bewirkt eine größere zweite Geschwindigkeit ein entsprechend schnelleres Schwenken des Schwenkarms 103.
Mit dem oben beschriebenen Bewegungsablauf wird ermöglicht, dass die Vorrichtung 100 in äußerst kleinen Aussparungen Platz findet. Da zu Beginn des Einfahrprozesses der flächige Gegenstand 150 zusammen mit dem Schwenkarm 103 schnell eingeschwenkt wird, wird somit eine Kollisionsgefahr mit einer Kante eines Möbelelements, in oder auf welchem die Vorrichtung 100 angeordnet ist, verhindert. Gleichzeitig kann zu Beginn des Ausfahrprozesses der flächige Gegenstand 150 zunächst langsam ausschwenken und gegen Ende des Ausfahrprozesses schnell ausschwenken. Somit kann beim Verfahren des Führungsschlittens 102 zwischen der zweiten Position II und der ersten Position I der Führungsschlitten 102 eine weitere Strecke zurücklegen, ohne dass der Schwenkarm 103 bereits beträchtlich ausgeschwenkt ist, was zu einem Verkeilen des Schwenkarms 103, bzw. des flächigen Gegenstands 150, innerhalb der Aufnahmeöffnung des Möbelelements führen könnte.
Der Übersetzungsmechanismus 110 weist ein Kraftübertragungselement mit einem ersten Kraftübertragungsabschnitt 111 und einem zweiten Kraftübertragungsabschnitt 112 auf. Das Kraftübertragungselement besteht beispielsweise aus einem oder mehreren Zugmitteln. In dem Ausführungsbeispiel ist das Kraftübertragungselement mehrteilig ausgebildet, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt ein erstes Zugmittel 111 und der zweite Kraftübertragungsabschnitt ein zweites Zugmittel 112 ausbildet und beide jeweils strukturell getrennt ausgebildet sind und kraftübertragend über die Drehscheiben 113a, 118 miteinander gekoppelt sind.
Der Übersetzungsmechanismus 110 weist als Übersetzungseinheit 113 eine Drehscheibe 113a und eine weitere Drehscheibe 118 auf, welche an dem Führungsschlitten 102 angeordnet sind.
Das erste Zugmittel 111 ist mit dem Grundkörper 101 und der Drehscheibe 113a gekoppelt und das zweite Zugmittel 112 ist mit dem Schwenkarm 103 und der weiteren Drehscheibe 118 gekoppelt. Die weitere Drehscheibe 118 ist drehfest auf der Drehscheibe 113a fixiert und an dem Führungsschlitten 102 um die Drehachse 114 drehbar befestigt.
Das erste Zugmittel 111 ist zumindest teilumfänglich auf der Drehscheibe 113a, bzw. deren Mantelfläche 117, auf- und abrollbar und kontaktiert an einem ersten Abwicklungspunkt 115 die Drehscheibe 113a. Das erste Zugmittel 111 ist zwischen dem ersten Abwicklungspunkt 115 und dem Grundkörper 101 kontaktfrei von der Drehscheibe 113a. Das zweite Zugmittel 112 ist zumindest teilumfänglich auf der weiteren Drehscheibe 118, bzw. deren Mantelfläche 119, auf- und abrollbar und kontaktiert an einem zweiten Abwicklungspunkt 116 die weitere Drehscheibe 118, wobei das zweite Zugmittel 112 zwischen dem zweiten Abwicklungspunkt 116 und dem Schwenkarm 103 kontaktfrei von der weiteren Drehscheibe 118 ist. Ein erster Abstand x1 des ersten Abwicklungspunkts 115 zur Drehachse 114 und/oder ein zweiter Abstand x2 des zweiten Abwicklungspunkts 116 zur Drehachse 114 verändern sich bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118. Somit ändert sich bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 auch ein erster Normalenabstand zwischen einer ersten Tangente, welche durch den ersten Abwicklungspunkt 115 verläuft, des ersten Zugmittels 111 und ein zweiter Normalenabstand zwischen einer zweiten Tangente, welche durch den zweiten Abwicklungspunkt 116 verläuft, des zweiten Zugmittels 112. Das zweite Zugmittel 112 wird ferner beispielsweise durch eine Zugmittelführung 108 geführt. Die Zugmittelführung 108 kann einen Schlauch bilden, welcher eine bestimmte Form vorgibt. Die Zugmittelführung 108 kann an Befestigungselementen am Führungsschlitten 102 befestigt werden. Die Befestigungselemente geben dabei die Ausrichtungen der Ausgänge der Zugmittelführung 108 vor. Mittels der Ausrichtung der Ausgänge wird ein Verlauf des zweiten Zugmittels 112 gesteuert. So kann wie in 1 dargestellt der Winkel zwischen einer Tangente am ersten Abwicklungspunkt 115 respektive dem ersten Zugmittel 111 und einer Tangente am zweiten Abwicklungspunkt 116 respektive dem zweiten Zugmittel 112 eingestellt werden. Eine entsprechende weitere Zugmittelführung ist auch an dem ersten Zugmittel 111 anbringbar. Die Zugmittelführung kann beispielsweise auch durch geeignete Umlenksysteme ferner eine geeignete Anordnung von Umlenkrädern gelöst werden.
Die Drehachse 114 ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese im Wesentlichen parallel zu der Normalen n2 der Grundebene ausgerichtet ist. Somit drehen sich die Drehscheiben 113a, 118 im Wesentlichen innerhalb der Grundebene bzw. parallel zu dieser.
Ein Abwicklungspunkt 115, 116 ist definiert als die Stelle an der entsprechenden Drehscheibe 113a, 118, an welcher ein entsprechendes Zugmittel 111, 112 von einem, die entsprechende Drehscheibe 113a, 118 berührenden Bereich in einen, die entsprechenden Drehscheibe 113a, 118 nicht berührenden Bereich übergeht. Ein teilumfänglich aufgerolltes Zugmittel 111, 112 verlässt beispielsweise ab einem entsprechenden Abwicklungspunkt 115, 116 die entsprechende Drehscheibe 113a, 118 und verläuft frei von einem Kontakt mit dieser bis zu einem definierten Anschlagpunkt eines anderen Elements (beispielsweise des Grundkörpers 101 oder des Schwenkarms 103).
Beispielsweise koppelt das erste Zugmittel 111 den Grundkörper 101 und die Drehscheibe 113a, wobei das erste Zugmittel 111 auf der Drehscheibe 113a aufgerollt ist und ab dem ersten Abwicklungspunkt 115 die Drehscheibe 113a verlässt und kontaktfrei von dieser zu dem Grundkörper 101 verläuft. Das zweite Zugmittel 112 koppelt den Schwenkarm 103 und die weitere Drehscheibe 118, wobei das zweite Zugmittel 112 auf der weiteren Drehscheibe 118 aufgerollt ist und ab dem zweiten Abwicklungspunkt 116 die weitere Drehscheibe 118 verlässt und kontaktfrei von dieser zu dem Schwenkarm 103 verläuft. Bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 verschieben sich ferner die Abwicklungspunkte 115, 116 entlang der entsprechenden Mantelflächen 117, 119 der Drehscheiben 113a, 118.
Aufgrund der Form der drehbaren Drehscheiben 113a, 118 oder aufgrund der Anordnung der Drehachse 114 bezüglich dem entsprechenden geometrischen Mittelpunkten M1, M2 (Siehe 4) der Drehscheiben 113a, 118 wird ermöglicht, dass bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 der erste Abstand x1 des ersten Abwicklungspunkts 115 zur Drehachse 114 und der zweite Abstand x2 des zweiten Abwicklungspunkts 116 zur Drehachse 114 sich bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 verändern.
In der gezeigten Ausführungsform ist das erste Zugmittel 111 und das zweite Zugmittel 112 derart an den Drehscheiben 113a, 118 auf- und abrollbar angeordnet, dass ein Abrollen des ersten Zugmittels 111 von der Drehscheibe 113a ein Aufrollen des zweiten Zugmittels 112 auf die weitere Drehscheibe 118 bewirkt und umgekehrt.
Die Vorrichtung 100 weist ferner ein Vorspannelement 107 auf, wobei das Vorspannelement 107 zwischen dem Grundkörper 101 und dem Führungsschlitten 102 angeordnet ist und diesen derart vorspannt, dass der Führungsschlitten 102 in der ersten Position I oder der zweiten Position II vorgespannt ist. Aufgrund der Vorspannung kann somit ohne Einwirkung einer Antriebskraft der Führungsschlitten 102 in der ersten Position I oder in der zweiten Position II gehalten werden. Erst nach Aufbringen der Antriebskraft verfährt der Führungsschlitten 102 und schwenkt der Schwenkarm 103 in die gewünschte andere Position. Das Vorspannelement 107 kann beispielsweise als Spiralfeder, Zugfeder oder Druckfeder ausgebildet sein.
4 veranschaulicht die Funktionsweise einer beispielhaften Ausführungsform des Übersetzungsmechanismus 110, welcher die Drehscheibe 113a und die darauf angeordnete weitere Drehscheibe 118 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 aufweist. Das zweite Zugmittel 112 ist an dem Schwenkarm 103 gekoppelt und das erste Zugmittel 111 ist an dem Grundkörper 101 gekoppelt. Eine Bewegungskurve α gibt beispielsweise die Drehrichtung des Übersetzungsmechanismus 110 vor, wenn sich der Führungsschlitten 102 von der ersten Position I zur zweiten Position II bewegt. Ein Winkel γ gibt den Winkel zwischen einer Verbindungslinie vom Mittelpunkt M1 der Drehscheibe 113a zur Drehachse 114 und eine weitere Verbindungslinie vom Mittelpunkt M2 der weiteren exzentrischen Drehscheibe 118 zur Drehachse 114 an. Durch Variation dieses Winkels γ werden die Möglichkeiten zur Anpassung der Verhältnisse der ersten Geschwindigkeit V1 der Translation zur zweiten Geschwindigkeit V2 der Rotation erhöht und/oder der auf die Grundebene oder einer Ebene parallel zur Grundebene bezogene Winkel zwischen der Tangente am ersten Abwicklungspunkt 115 und der Tangente am zweiten Abwicklungspunkt 116 einstellbar.
In der gezeigten Drehbewegung der Drehscheibe 113a, 118 wickelt sich das zweite Zugmittel 112 auf die weitere Drehscheibe 118 auf und wickelt sich das erste Zugmittel 111 von der Drehscheibe 113a ab.
Aufgrund der Anordnung der Drehachse 114 bezüglich den entsprechenden geometrischen Mittelpunkten M1, M2 der Drehscheiben 113a, 118 wird ermöglicht, dass bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 der erste Abstand x1 des ersten Abwicklungspunkts 115 zur Drehachse 114 und der zweite Abstand x2 des zweiten Abwicklungspunkts 116 zur Drehachse 114 sich bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 verändern, da sich ebenfalls die Abwicklungspunkte 115, 116 bei Drehung der Drehscheiben 113a, 118 entlang der Mantelflächen 117, 119 verschieben.
Aufgrund der sich ändernden ersten und zweiten Abstände x1, x2 während der Drehung der Drehscheiben 113a, 118 legen die ersten und zweiten Zugmittel 111, 112 unterschiedliche Wege s1, s2 zurück bzw. erfahren unterschiedliche Wegveränderungen Δs1und Δs2. Daraus resultiert, dass sich das erste Zugmittel 111 und das zweite Zugmittel 112 bezüglich einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Drehscheiben 113a, 118 unterschiedlich schnell bzw. langsam auf den Drehscheiben 113a, 118 auf bzw. abrollen. Dies hat wiederum zur Folge, dass das gewünschte inkonstante Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 und der zweiten Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung R1 des Schwenkarms 103 umgesetzt wird.
Die Drehscheibe 113a ist derart exzentrisch ausgebildet bzw. angeordnet, dass ihr Mittelpunkt M1 mit einer Exzentrizität E1 von der Drehachse 114 beabstandet ist. Aufgrund der Exzentrizität E1 ändert sich aufgrund der Drehung der Drehscheibe 113a der erste Abstand x1 des Abwicklungspunktes 115.
Entsprechend ist die weitere Drehscheibe 118 derart exzentrisch ausgebildet bzw. angeordnet, dass ihr Mittelpunkt M2 mit einer Exzentrizität E2 von der Drehachse 114 beabstandet ist. Aufgrund der Exzentrizität E2 ändern sich aufgrund der Drehung der weiteren Drehscheibe 118 der zweite Abstand x2 des Abwicklungspunktes 116.
Mit den Exzentrizitäten E1, E2 werden Abstände definiert, welche von den geometrischen Mittelpunkten der Drehscheiben 111, 112 innerhalb der Grundebene oder einer Ebene parallel zur Grundebene bis zu der Drehachse 114 innerhalb dieser Ebene gemessen werden. Die Exzentrizitäten E1, E2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel dabei unterschiedlich ausgebildet bzw. unterscheiden sich.
Damit wird ein größerer Unterschied bzw. ein größerer Verhältnisunterschied zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorische Bewegung T1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorische Bewegung R1 einstellbar.
5 und 6 zeigen exemplarisch ein konstantes Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit V1 einer ersten Bewegung und einer zweiten Geschwindigkeit V2 einer zweiten Bewegung. In dem Diagramm in 5 sind die Geschwindigkeiten V1, V2 über die Zeit t aufgetragen. Die erste Geschwindigkeit V1 und die zweite Geschwindigkeit V2 sind beispielsweise konstant. Somit ist auch ein Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 konstant. Das Ergebnis hieraus ist in dem Diagramm in 6 dargestellt, in welchem eine zurückgelegte zweite Strecke Δs2 mit der zweiten Geschwindigkeit V2 über eine zurückgelegte erste Strecke Δs1 mit der ersten Geschwindigkeit V1 dargestellt ist. Wie dem Diagramm in 6 zu entnehmen ist, ist ein Verhältnis der zurückgelegten ersten Strecke Δs1 und der zweiten Strecke Δs2 linear.
7 und 8 zeigen ein inkonstantes Verhältnis zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 des Schwenkarms 103 gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 7 wird die erste Geschwindigkeit V1 und die zweite Geschwindigkeit V2 über die Zeit t dargestellt. In dem Beispiel wird die erste Geschwindigkeit V1 als zeitlich konstant angenommen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die erste Geschwindigkeit V1 auch variabel über die Zeit sein. Für die zweite Geschwindigkeit V2 werden drei verschiedene Geschwindigkeitsverläufe 1, 2, 3 dargestellt. Ein erster Geschwindigkeitsverlauf 1 der zweiten Geschwindigkeit V2 fällt über die Zeit konstant ab. Ein zweiter Geschwindigkeitsverlauf 2 der zweiten Geschwindigkeit V2 weist eine abnehmende Geschwindigkeit 2 auf, wobei eine steigende Verzögerung angenommen wird. Ferner ist ein dritter Geschwindigkeitsverlauf 3 der zweiten Geschwindigkeit V2 dargestellt, wobei der dritte Geschwindigkeitsverlauf 3 eine ansteigende Geschwindigkeit V2 mit einer ansteigenden Beschleunigung darstellt. All diese Geschwindigkeitsverläufe 1, 2, 3 der zweiten Geschwindigkeit V2 bilden mit der konstanten ersten Geschwindigkeit V1 ein inkonstantes Verhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung.
Dieses inkonstante Verhältnis der ersten Geschwindigkeit V1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 wird in 8 dargestellt. In dem Diagramm in 8 wird die rotatorische Bewegung R1 bzw. die zurückgelegte zweite Strecke Δs2 über die translatorische Geschwindigkeit T1 bzw. die zurückgelegte erste Strecke Δs1 dargestellt. Aus dem ersten Geschwindigkeitsverlauf 1 aus 7 ergibt sich der Zusammenhang 1 in 8. Es wird deutlich, dass zu Beginn bei der größeren zweiten Geschwindigkeit V2 im Vergleich zu der ersten Geschwindigkeit V1 eine größere Strecke Δs2 zurückgelegt wird als die Strecke Δs1. Zu einem späteren Zeitpunkt, bei welchem die zweite Geschwindigkeit V2 im Verhältnis zu der ersten Geschwindigkeit V1 kleiner geworden ist, wird eine kürzere Strecke Δs2 im Vergleich zu der ersten Strecke Δs1 zurückgelegt. Ähnlich ist das Verhältnis des zweiten Geschwindigkeitsverlaufs 2 zu sehen, welcher im Zusammenhang 2 in 8 dargestellt wird.
Der Geschwindigkeitsverlauf 3 in 7 wird als Zusammenhang 3 in 8 dargestellt. Der Geschwindigkeitsverlauf 3 weist eine deutlich größer werdende zweite Geschwindigkeit V2 im Vergleich zu der konstanten ersten Geschwindigkeit V1 auf. Entsprechend wird zunächst eine größere erste Strecke Δs1 im Vergleich zu der zweiten Strecke Δs2 zurückgelegt. Später, nach weiterem Beschleunigen und Ansteigen der zweiten Geschwindigkeit V2, wird eine größere Strecke Δs2 im Vergleich zu der zurückgelegten Strecke Δs1 zurückgelegt.
Diese dargestellten, nicht-linearen Zusammenhänge bzw. die daraus resultierenden inkonstanten Verhältnisse zwischen der ersten Geschwindigkeit V1 der translatorischen Bewegung T1 des Führungsschlittens 102 und der zweiten Geschwindigkeit V2 der rotatorischen Bewegung R1 des Schwenkarms 103 führt zu dem vorteilhaften Bewegungsablauf der Vorrichtung 100 zum Schwenken des flächigen Gegenstands 150.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

100: Vorrichtung
101: Grundkörper
102: Führungsschlitten
103: Schwenkarm
104: Schwenkachse
105: Linearführung
106: Kugellager
107: Vorspannelement
108: Zugmittelführung
109: Halteebene
110: Übersetzungsmechanismus
111: erster Kraftübertragungsabschnitt/Zugmittel
112: zweiter Kraftübertragungsabschnitt/Zugmittel
113: Übersetzungseinheit
113a: Drehscheibe
114: Drehachse
115: erster Abwicklungspunkt
116: zweiter Abwicklungspunkt
117: Mantelfläche
118: weitere Drehscheibe
119: weitere Mantelfläche
120: Antriebseinheit
121: Antriebsspindel
150: flächiger Gegenstand/Bildschirm
T1: translatorische Bewegung
R1: rotatorische Bewegung
I: erste Position
II: zweite Position
E1: Exzentrizität
E2: weitere Exzentrizität
n1: Normale der Halteebene
n2: Normale der Grundebene
t: Zeit
x1: erster Abstand
x2: zweiter Abstand
M1: Mittelpunkt
M2: Weiterer Mittelpunkt
α: Bewegungskurve/beispielhafte Drehrichtung
γ: Winkel
Δs1: erste Strecke
Δs2: zweite Strecke
V1: erste Geschwindigkeit
V2: zweite Geschwindigkeit

Claims

Vorrichtung (100) zum Schwenken eines flächigen Gegenstands (150), die Vorrichtung (100) aufweisend einen Grundkörper (101), einen Führungsschlitten (102), welcher translatorisch verschiebbar zwischen einer ersten Position (I) und einer zweiten Position (II) am Grundkörper (101) angeordnet ist, einen Schwenkarm (103), welcher um eine rotatorische Bewegung (R1) schwenkbar an dem Führungsschlitten (102) derart angeordnet ist, dass der Schwenkarm (103) in der ersten Position (I) des Führungsschlittens (102) eine erste Schwenkposition einnimmt und dass der Schwenkarm (103) in der zweiten Position (II) des Führungsschlittens (102) eine zweite Schwenkposition einnimmt, wobei an dem Schwenkarm (103) der flächige Gegenstand (150) befestigbar ist, einen Übersetzungsmechanismus (110), mittels welchem der Führungsschlitten (102), der Grundkörper (101) und der Schwenkarm (103) miteinander gekoppelt sind, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eingerichtet ist, die translatorische Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) zwischen der ersten Position (I) und der zweiten Position (II) in die rotatorische Bewegung (R1) des Schwenkarms (103) zwischen der ersten Schwenkposition und der zweiten Schwenkposition umzusetzen, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) derart konfiguriert ist, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit (V1) der translatorischen Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) und einer zweiten Geschwindigkeit (V2) der rotatorischen Bewegung (R1) des Schwenkarms (103) inkonstant ist, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) zumindest ein Kraftübertragungselement mit einem ersten Kraftübertragungsabschnitt (111) und einem zweiten Kraftübertragungsabschnitt (112) aufweist, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eine Übersetzungseinheit (113) aufweist, welche an dem Führungsschlitten (102) angeordnet ist, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) mit dem Grundkörper (101) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist und wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) mit dem Schwenkarm (103) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist, wobei die Übersetzungseinheit (113) mit dem Kraftübertragungselement derart gekoppelt ist, dass in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeit (V1) des Führungsschlittens (102) der Schwenkarm (103) mit der zweiten Geschwindigkeit (V2) antreibbar ist und umgekehrt, wobei die Übersetzungseinheit (113) an dem Führungsschlitten (102) um eine Drehachse (114) drehbar befestigt ist, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem ersten Abwicklungspunkt (115) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zwischen dem ersten Abwicklungspunkt (115) und dem Grundkörper (101) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem zweiten Abwicklungspunkt (116) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zwischen dem zweiten Abwicklungspunkt (116) und dem Schwenkarm (103) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist, wobei sich ein erster Abstand (x1) des ersten Abwicklungspunkts (115) zur Drehachse (114) und/oder ein zweiter Abstand (x2) des zweiten Abwicklungspunkts (116) zur Drehachse (114) bei Drehung der Übersetzungseinheit (113) verändern.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) und der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) derart an der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar angeordnet sind, dass ein Abrollen des ersten Kraftübertragungsabschnitts (111) von der Übersetzungseinheit (113) ein Aufrollen des zweiten Kraftübertragungsabschnitts (112) auf die Übersetzungseinheit (113) bewirkt und umgekehrt.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Übersetzungseinheit (113) eingerichtet ist, den ersten Abstand (x1) und den zweiten Abstand (x2) einzustellen.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Übersetzungseinheit (113) eine Drehscheibe (113a) aufweist, an welcher zumindest der erste Abwicklungspunkt (115) oder der zweite Abwicklungspunkt (116) angeordnet ist.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, wobei die Drehscheibe (113a) derart exzentrisch angeordnet ist, dass ein Mittelpunkt der Drehscheibe (113a) mit einer Exzentrizität (E1) von der Drehachse (114) beabstandet ist.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der erste Abwicklungspunkt (115) und der zweite Abwicklungspunkt (116) an einer Mantelfläche (117) der Drehscheibe (113a) ausgebildet sind, so dass der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) und der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) auf der Mantelfläche (117) auf- und abrollbar sind.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Übersetzungseinheit die Drehscheibe (113a) und eine weitere Drehscheibe (118) aufweist, wobei die weitere Drehscheibe (118) an der Drehscheibe (113a) fixiert ist und an dem Führungsschlitten (102) um die Drehachse (114) drehbar befestigt ist, wobei der erste Abwicklungspunkt (115) an der Drehscheibe (113a) angeordnet ist und der zweite Abwicklungspunkt (116) an der weiteren Drehscheibe (118) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die weitere Drehscheibe (118) derart exzentrisch angeordnet ist, dass ein weiterer Mittelpunkt der weiteren Drehscheibe (118) mit einer weiteren Exzentrizität (E2) von der Drehachse (114) beabstandet ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend eine Antriebseinheit (120), welche an dem Grundkörper (101), dem Führungsschlitten (102) oder dem Schwenkarm (103) befestigt ist, wobei die Antriebseinheit (120) zum Antreiben des Führungsschlittens (102), des Grundkörpers (101) oder des Schwenkarms (103) ausgebildet ist, wobei die Antriebseinheit (120) manuell, mechanisch oder elektromechanisch bedienbar ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Grundkörper (101) zumindest eine Linearführung (105) aufweist, entlang welcher der Führungsschlitten (102) zwischen der ersten Position (I) und der zweiten Position (II) bewegbar ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Antriebseinheit (120) einen Linearantrieb aufweist, welcher mit dem Führungsschlitten (102) und dem Grundkörper (101) derart gekoppelt ist, dass mittels Antreibens des Linearantriebs der Führungsschlitten (102) translatorisch zwischen der ersten Position (I) und der zweiten Position (II) antreibbar ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend ein Vorspannelement (107), wobei das Vorspannelement (107) den Führungsschlitten (102), den Grundkörper (101) oder den Schwenkarm (103) derart vorspannt, dass der Führungsschlitten (102) oder der Schwenkarm (103) in der ersten Position (I) oder der zweiten Position (II) vorgespannt ist.
Möbelsystem, aufweisend ein Möbelelement mit einer Aufnahmeöffnung, eine Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Grundkörper (101) in der Aufnahmeöffnung derart angeordnet ist, dass in der ersten Position (I) des Führungsschlittens (102) der Schwenkarm (103) die erste Schwenkposition einnimmt, in welcher der Schwenkarm (103) aus der Aufnahmeöffnung hinausragt und dass in der zweiten Position (II) des Führungsschlittens (102) der Schwenkarm (103) die zweite Schwenkposition einnimmt, in welcher der Schwenkarm (103) in der Aufnahmeöffnung vorliegt.
Verfahren zum Schwenken eines flächige Gegenstand (150), das Verfahren aufweisend translatorisches Verschieben eines Führungsschlittens (102) zwischen einer ersten Position (I) und einer zweiten Position (II) entlang eines Grundkörpers (101), rotatorisches Bewegen eines Schwenkarms (103), welcher an dem Führungsschlitten (102) derart angeordnet ist, dass der Schwenkarm (103) in der ersten Position (I) des Führungsschlittens (102) eine erste Schwenkposition einnimmt und dass der Schwenkarm (103) in der zweiten Position (II) des Führungsschlittens (102) eine zweite Schwenkposition einnimmt, wobei an dem Schwenkarm (103) der flächige Gegenstand (150) befestigbar ist, wobei der Führungsschlitten (102), der Grundkörper (101) und der Schwenkarm (103) mittels eines Übersetzungsmechanismus (110) miteinander gekoppelt sind, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eingerichtet ist, die translatorische Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) zwischen der ersten Position (I) und der zweiten Position (II) in die rotatorische Bewegung (R1) des Schwenkarms (103) zwischen der ersten Schwenkposition und der zweiten Schwenkposition umzusetzen, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) derart konfiguriert ist, dass ein Verhältnis zwischen einer ersten Geschwindigkeit (V1) der translatorischen Bewegung (T1) des Führungsschlittens (102) und einer zweiten Geschwindigkeit (V2) der rotatorischen Bewegung des Schwenkarms (103) inkonstant ist, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) zumindest ein Kraftübertragungselement mit einem ersten Kraftübertragungsabschnitt (111) und einem zweiten Kraftübertragungsabschnitt (112) aufweist, wobei der Übersetzungsmechanismus (110) eine Übersetzungseinheit (113) aufweist, welche an dem Führungsschlitten (102) angeordnet ist, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) mit dem Grundkörper (101) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist und wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) mit dem Schwenkarm (103) und der Übersetzungseinheit (113) gekoppelt ist, wobei die Übersetzungseinheit (113) mit dem Kraftübertragungselement derart gekoppelt ist, dass in Abhängigkeit von der ersten Geschwindigkeit (V1) des Führungsschlittens (102) der Schwenkarm (103) mit der zweiten Geschwindigkeit (V2) antreibbar ist und umgekehrt, wobei die Übersetzungseinheit (113) an dem Führungsschlitten (102) um eine Drehachse (114) drehbar befestigt ist, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem ersten Abwicklungspunkt (115) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert, wobei der erste Kraftübertragungsabschnitt (111) zwischen dem ersten Abwicklungspunkt (115) und dem Grundkörper (101) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zumindest teilumfänglich auf der Übersetzungseinheit (113) auf- und abrollbar ist und an einem zweiten Abwicklungspunkt (116) die Übersetzungseinheit (113) kontaktiert, wobei der zweite Kraftübertragungsabschnitt (112) zwischen dem zweiten Abwicklungspunkt (116) und dem Schwenkarm (103) kontaktfrei von der Übersetzungseinheit (113) ist, wobei sich ein erster Abstand (x1) des ersten Abwicklungspunkts (115) zur Drehachse (114) und/oder ein zweiter Abstand (x2) des zweiten Abwicklungspunkts (116) zur Drehachse (114) bei Drehung der Übersetzungseinheit (113) verändern.