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Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 eine Sonnenschutzanlage mit einer Wickelwelle, die mit einem Antrieb gekoppelt ist und auf welcher ein oder zwei Behangteile eines Sonnenschutzbehangs aufwickelbar sind, wobei ein oder zwei Zugorgane von den freien Enden der Behangteile zu wenigstens einer Wickelrolle geführt sind, die mit der Wickelrolle drehstarr gekoppelt oder auf der Wickelwelle derart drehstarr angeordnet sind, dass ein Aufwickeln des wenigstens einen Zugorgans beim Ausfahren des wenigstens einen Behangteils erfolgt, wobei weiterhin ein elastischer Längenausgleich des wenigstens einen Zugorgans mit einer Spannvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer in der eingefahrenen Endstellung des wenigstens einen Behangteils eine erhöhte Spannkraft auf das Zugorgan aufbaubar ist.
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Derartige Sonnenschutzanlagen, die oft als sogenannte Sonnensegel mit frei aufgespannten Behangteilen konzipiert sind, aber auch als Pergolamarkisen oder andere Arten von Markisen ausgebildet sein können, sind aus der
EP 2 765 254 B1 und der
EP 0 865 557 B1 bekannt. Diese Anlagen bieten den Vorteil, dass die Wickelwelle auch die Lagerwelle für die wenigstens eine Wickelrolle bildet. Eine Lösung mit einer von der Wickelwelle getrennt gelagerten Wickelrolle ist aus der
EP 1 914 365 B1 bekannt.
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Neben Lösungen, bei denen die Spannung mit einer an einer zweiten Bedienstelle zu betätigenden Spanneinrichtung aufgebracht wird, ist bei Lösungen der eingangs beschriebenen Art (
EP 2 765 254 B1 ) vorgesehen, die Spannung durch ein Überdrehen der Wickelwelle vorzunehmen. Hierdurch wird die zur Verfügung stehende Tuchfläche vermindert, da ein Teil des Tuches zum Aufbau der Spannung im Zugorgan in der Gegenrichtung wieder aufgewickelt werden muss, wobei ein gleichläufiges fortgesetztes Aufwickeln des Zugorgans auf der Wickelrolle die Straffung bewirkt. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass zum Verstellen nur relativ wenig Kraft erforderlich ist, da das Zugorgan über den gesamten Verfahrbereich entlastet ist, da quasi eine Überlänge des Zugorgans gegeben ist, die erst in der ausgefahrenen Endstellung durch das Wiederaufwickeln eines Teils des Behangs kompensiert wird, um den Spannungsaufbau zu ermöglichen. Zudem muss das Tuch auf einem kurzen Drehweg gespannt werden, um nicht zu viel Verlust an Behangfläche zu haben, so dass ein hoher Kraftaufwand zum Spannen erforderlich ist. Es besteht bei einer manuellen Bedienung ohne kontrolliertes Erfassen der Endstellung der Benutzer den Behang in seine maximal ausgefahrenen, aber nicht ordnungsgemäß vorgespannten Stellung belässt, wobei es dann bei einer stärkeren Windbelastung zu unerwünschten Behangbewegungen kommen kann.
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Bei der
EP 0 865 577B1 ist hingegen über den gesamten Verfahrweg eine erhebliche Vorspannung gegeben, die die Lager und Umlenkrollen beim Verstellen belastet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sonnenschutzanlage dahingehend zu verbessern, dass die maximale Behangfläche zur Verfügung steht und niedrige Antriebskräfte erforderlich sind.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Markise der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die wenigstens eine Wickelrolle einen Wickeldurchmesser aufweist, der in einer Zwischenstellung des wenigstens einen Behangteils zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Endstellung dem in dieser Zwischenstellung gegebenen Tuchballendurchmesser auf der Wickelwelle entspricht und der in einem sich an diese Stellung anschließenden Bereich des Verfahrweges bis hin zur ausgefahrenen Endstellung des wenigstens einen Behangteils größer als der jeweilige Tuchballendurchmesser des wenigstens einen Behangteils auf der Wickelwelle ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet durch den auf eine Zwischenstellung abgestimmten Wickeldurchmesser der Wickelrolle den Vorteil, dass durch das im Verhältnis zur ausgelassenen Tuchlänge des wenigstens einen Behangteils beim Annähern an die Endstellung eine größere Länge des Zugorgans auf der wenigstens einen Wickelrolle aufgewickelt wird, so dass eine effektive Verkürzung des Zugorgans erfolgt, die zur Spannungserhöhung in der Spannvorrichtung genutzt wird. Effektiver Wickeldurchmesser der Wickelwelle meint hierbei den in einem bestimmten Ausfahrzustand des wenigstens einen Behangteils vorhandenen Tuchballendurchmessers der auf der Wickelwelle in diesem Zustand aufgewickelten Tuchlagen, wobei im vollständig aufgewickelten Zustand des wenigstens einen Behangteils der effektive Wickeldurchmesser des Behangteils auf der Wickelwelle entsprechend größer ist als der Durchmesser der Wickelrolle.
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Dadurch, dass der Durchmesser der Wickelrolle derart bemessen ist, dass er einem mittleren Tuchballendurchmesser entspricht, kann das Zugsystem so ausgelegt werden, dass die geringste Spannkraft nicht in der eingefahrenen Endstellung erreicht ist, sondern in einer Zwischenstellung, in welcher der Wickelrollendurchmesser dem effektiven Wickeldurchmesser des teilweise aufgewickelten Tuchballens entspricht. Durch diese Maßnahme wird eine erhöhte Straffung des Zugorgans auch in der eingefahrenen Endstellung erreicht, die ein unschönes Durchhängen vermeidet.
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Die Zwischenstellung muss hierbei nicht mittig zwischen den Endstellungen liegen sondern kann nach Bedarf ausgelegt werden.
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Das Behanggewicht spielt insoweit eine Rolle, als dass es immer eine gewisse Grundspannung auf das Zugorgan ausübt, solange dieses an seinen Enden festgelegt ist. Das Eigengewicht ist jedoch nicht ausreichend, eine für den aufgespannten Sonnenschutzbehang ausreichende Spannkraft zu generieren. Gleichwohl kann sie ausreichend sein, um ein gewisse geringe Spannung in der Zwischenstellung aufrechtzuerhalten, die für ein ordnungsgemäßes Auf- und Abwickeln vorteilhaft ist. Bei vollständig aufgewickeltem Sonnenschutzbehang ist der Beitrag der Gewichtskraft reduziert, da das Behanggewicht dann von den Wickelwellenlagern aufgenommen wird und nur noch das Zugorgan selbst eine gewisse Restpannung aufrechterhält, so dass es vorteilhaft ist, dass die durch die Spannvorrichtung aufgebaute Spannkraft in dieser Behangstellung vorhanden ist.
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Die Wickelwelle sitzt vorzugsweise koaxial auf der Wickelwelle, kann aber auch auf einer separaten Welle angeordnet sein, die über ein Getriebe mit der Wickelwelle gekoppelt ist.
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Das Zugorgan ist vorzugsweise über wesentliche Teile seiner Länge oder vollständig als Zugseil ausgebildet, es können aber auch andere flexible Zugelemente zum Einsatz kommen.
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Das Zugsystem kann dabei ohne Weiteres so abgestimmt sein, dass mit dem Erreichen der maximalen Ausfahrlänge auch die gewünschte Spannung erreicht ist, so dass sich insbesondere bei einer manuellen Betätigung des Antriebes für den Benutzer eine gute Orientierung ergibt und der Benutzer den Ausfahrvorgang nicht verfrüht beendet. Dies kann durch einen elektrischen Antrieb mit einer einfachen Endabschaltung oder einer manuellen Handkurbel als Antrieb erreicht werden, d.h. es liegt eine echte Einpunktbedienung vor und kein Mehrfachablauf, bei denen Verstellen und Spannen der Anlagen durch getrennte Einrichtungen vorgenommen werden müssen.
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Eine erste Möglichkeit, eine Spannvorrichtung in das Zugsystem zu integrieren, besteht darin, dass ein Längenausgleich des Zugorgans durch eine elastische Ausbildung des wenigstens einen Zugorgans selbst und/oder durch ein elastisches Element in dem wenigstens einen Zugorgan ausgebildet ist. Beide Varianten sehen also vor, dass eine elastische Längenänderung des Zugorgans selbst die Spannvorrichtung definiert.
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Alternativ, ggf. aber auch ergänzend, kann vorgesehen sein, dass ein elastischer Längenausgleich an einer Umlenkstelle des wenigstens einen Zugorgans vorgesehen ist. Bei dieser Lösung, die sich insbesondere für Sonnensegel mit frei gespannten und in der Regel mehrfach umgelenkten Zugorganen eignet, wird der Spannweg durch die elastischen Umlenkstellen des Zugorgans bereitgehalten, indem die Länge des Führungsweges für das Zugorgan durch die Lageänderung der wenigstens einen Umlenkstelle elastisch veränderbar ist.
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Der elastische Längenausgleich kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass an der Umlenkstelle mit dem Längenausgleich wenigstens eine Umlenkolle vorgesehen ist, die über den elastischen Längenausgleich an einem ortsfesten Punkt abgespannt ist, wobei die Spannvorrichtung wenigstens in einem Verfahrbereich vor und in der ausgefahrenen Stellung des zugeordneten Behangteils eine Spannkraft auf das Zugorgan ausübt, die sich zu einer durch das Behanggewicht aufgebauten Spannkraft hinzuaddiert.
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In einer ersten bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Wickeldurchmesser der Wickelrolle über den Verfahrbereich des wenigstens einen Behangteils konstant bleibt. Entsprechend den erfindungsgemäßen Vorgaben bedeutet dies, dass der Wickelrollendurchmesser einem mittleren Tuchballendurchmesser entspricht, wobei durch den Wickelrollendurchmesser definiert ist, in welcher Ausfahrstellung des wenigstens einen Behangteils sich das Kräfteminimum einstellt und welche Spannkräfte in den beiden Endstellungen vorliegen sollen.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der effektive Wickeldurchmesser der wenigstens einen Wickelrolle über den Verfahrweg des wenigstens einen Behangteils ändert.
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Hierdurch kann ggf. eine noch gezieltere Anpassung der Spannkraft in den verschiedenen Behangstellungen ermöglicht werden. Der Verfahrbereich, in welchem eine besonders niedrige Spannkraft vorliegt, kann durch einen sich nicht konstanten Wickeldurchmesser erweitert werden und es kann eine gezieltere Anpassung der sich in den Endstellungen ergebenden Spannkräften vorgenommen werden.
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Konstruktiv kann dies beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass sich der effektive Wickeldurchmesser der wenigstens einen Wickelrolle durch übereinander gewickelte Lagen des Zugorgans ändert.
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Eine konstruktiv aufwendigere Lösung mit einem besonders präzise definierten Wickeldurchmesser kann vorsehen, dass die wenigstens eine Wickelrolle eine axiale Erstreckung mit einem sich über diese axiale Erstreckung ändernden Wickeldurchmesser aufweist. Dies kann z.B. durch die definierte Ablage des Endes des Zugorgans in einer umlaufenden Nut auf dem Außenumfang der Wickelrolle umgesetzt sein.
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Wie bereits erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäße Sonnenschutzanlage insbesondere zur Ausbildung als Sonnensegel, wobei das Sonnensegel mit zwei dreiecksförmigen Behangteilen ausgebildet sein kann, an deren Spitzen jeweils ein behangseitiges Zugseil festgelegt ist, das ein Teil des Zugorgans ist. Die beiden Behangteile werden wechsellagig gemeinsam auf einer Wickelwelle aufgewickelt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Zugsystems eines solchen Sonnensegels kann vorsehen, dass die beiden behangseitigen Zugseile über jeweils eine erste Umlenkrolle geführt sind, die eine gemeinsame Umlenkeinrichtung bilden, die über den elastischen Längenausgleich ortsfest gehaltert ist.
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Zur Vereinfachung des Zugsystems und Verringerung der Anzahl zu führender Zugseil kann es vorteilhaft sein, dass die beiden behangseitigen Zugseile an einer Verbindungsstelle mit einem wickelrollenseitigen Zugseil in Verbindung stehen, das als weitere Bestandteil des Zugorgans zur einer einzigen Wickelrolle geführt ist.
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Um einen Längenausglich zwischen beiden Behangteilen zu ermöglichen, ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die beiden behangseitigen Zugseile miteinander verbunden über eine zweite Umlenkrolle geführt sind, die an dem wickelrollenseitigen Zugseil gehaltert ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht einer als Sonnensegel ausgebildeten Sonnenschutzanlage mit zwei dreiecksförmigen Behangteilen;
- 2 eine Detailansicht aus 1, die das Zugsystem oberhalb einer Wickelwelle vergrößert zeigt;
- 3 einen weiter vergrößerte, geschnittene Darstellung der Wickelwelle im Bereich eine Wickelrolle bei vollständig ausgefahrenen Behangteilen;
- 4 einen Teil-Längsschnitt der Wickelwelle mit ausgefahrenen Behangteilen;
- 5 eine geschnittene Darstellung ähnlich 3 in einer Zwischenstellung der Behangteile, in welcher der Tuchballendurchmesser dem Wiceklrollendurchmesser entspricht;
- 6 einen Teil-Längsschnitt der Wickelwelle ähnlich 4 in der Zwischenstellung.
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In 1 ist eine als Sonnensegel 10 ausgebildete Sonnenschutzanlage in einer Schrägansicht dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Sonnsegel zwei dreiecksförmige Behangteile 12, 14 auf, deren Spitzen 16, 18 das freie Ende des jeweiligen Behangteils 12, 14 bilden.
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Die Behangteile 12, 14 sind auf einer mittigen Wickelwelle 20 aufwickelbar, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines manuellen Kurbelantriebes 22 drehbar ist. Von diesem Kurbelantrieb ist nur eine Öse 24 für eine darin einzuhängende Handkurbel gezeigt, wobei das nicht sichtbare Getriebe selbsthemmend ausgeführt ist, so dass infolge von Zugkräften auf die Behangspitzen 16, 18 auf die Wickelwelle 20 wirkende Momente diese nicht verdrehen können.
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Statt eines manuellen Antriebes kann auch ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, z.B. in der Form eines in der Wickelwelle sitzenden Rohrmotors.
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Die Wickelwelle 20 ist zwischen zwei ersten Stützpfosten 26, 28 drehbar gelagert, wobei das Sonnensegel über zwei weitere zweite Stützpfosten 30, 32 verfügt. An den zweiten Stützpfosten 30, 32 ist jeweils eine erste Umlenkrolle 34, 36 angebracht, die jeweils zur Umlenkung eines ersten, behangseitigen Zugseiles 38, 40 dienen, das mit den Behangspitzen 16, 18 verbunden ist. Die beiden behangseitigen Zugseile 38, 40 sind Bestandteile eines Zugorgans, das die beiden Behangspitzen 16, 18 mit einer koaxial und drehstarr auf der Wickelwelle 20 angeordneten Wickelrolle 42 verbindet, so dass in einem Verbund bestehend aus den beiden Behangteilen 12, 14 und dem Zugorgan ein umlaufendes Zugsystem ausgebildet ist.
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Die beiden behangseitigen Zugseile 38, 40 sind von den beiden ersten Umlenkrollen 34, 36 zu einem Paar nebeneinander gelagerter zweiten Umlenkrollen 44, 46 umgelenkt, die über einen gemeinsamen Halter 48 über eine Spannvorrichtung 50 an einem der beiden Stützpfosten 26 für die Wickelwelle 20 gehaltert sind. Die Spannvorrichtung 50 besteht hier im Wesentlichen aus zwei auf Zug belasteten Schraubenfedern 52 und ist für den Aufbau einer gewünschten Spannung im gesamten Zugsystem vorgesehen. In dem in 1 gezeigtem Zustand mit maximal ausgefahrenen Behangteilen 12, 14 ist die Spannvorrichtung 50 mit den Schraubenfedern 52 maximal vorgespannt, so dass entsprechend auch das Zugorgan mit den behangseitigen Zugseilen 38, 40 maximal gespannt ist und die Behangteile 12, 14 gestrafft werden, so dass diese ein gutes optisches Erscheinungsbild aufweisen und unempfindlich gegen angreifende Windböen sind.
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Das Paar zweiter Umlenkrollen 44, 46 lenkt die behangseitigen Zugseile 38, 40 derart um, dass sie in engem Abstand zu einer dritten Umlenkrolle 54 geführt sind, wo sie miteinander verbunden sind. Diese Verbindung der beiden behangseitigen Zugseile über die dritte Umlenkrolle 54, die Bestandteil des Zugsystems ist und sich mit dem Zugsystem beim Verstellen der Länge der beiden Behangteile 12, 14 verlagert, erlaubt einen Längenausgleich zwischen den beiden Behangteilen 12, 14, z.B. bei unvorhergesehener Bewegung durch einen Windstoß oder dergleichen.
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Das Zugorgan setzt sich über die dritte Umlenkrolle 54 und ein daran festgelegtes, wickelrollenseitiges Zugseil 56 bis zur Wickelrolle 42 fort, an welcher das wickelrollenseitige Zugseil 56 mit seinem Ende festgelegt ist. Das wickelrollenseitige Zugseil 56 verläuft hierbei zunächst parallel zur Wickelwelle 20 und wird dann über ein vierte Umlenkrolle 58 zur Wickelrolle geführt, die an dem Stützpfosten 28 gehalten ist, der dem zur Halterung der Spannvorrichtung 50 vorgesehenen Stützpfosten 26 gegenüberliegt.
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3 und 4 zeigen in weiterer Vergrößerung Details der Wickelrolle 42 bei vollständig abgewickelten Behangteilen 12, 14. Der effektive Wickeldurchmesser der Wickelwelle 20 entspricht hier praktisch deren Durchmesser, da die Behangtuchlagen 60 fast vollständig abgewickelt ist. Gut zu erkennen ist in 4, dass der Wickeldurchmesser 62 der Wickelrolle 42 größer ist als der effektive Wickeldurchmesser der Wickelwelle 20. Dies hat zur Folge, dass beim Auslassen des Behangs in diese Stellung eine größere Länge des wickelrollenseitigen Zugseils 56 aufgewickelt als Tuchlänge von der Wickelwelle 20 ausgegeben wird. Dies bedeutet, dass sich die effektive Länge des Zugorgans verkürzt, was nur dadurch kompensiert werden kann, dass sich die dritte Umlenkrolle 54 von ihrer Anbringungsstelle an dem Stützpfosten 26 entfernt und dabei die Schraubenfedern 52 auf Zug weiter spannt, so dass sich auch die Tuchspannung erhöht und in der ausgefahrenen Endstellung ihr Maximum erreicht.
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Beim Einholen der Behangteile 12, 14 wird entsprechend zunächst eine größere Länge Zugseil 56 von der Wickelrolle 42 pro Drehwinkel ausgelassen, als Behanglänge auf der Wickelwelle 20 aufgewickelt wird. Dadurch wird das Zugorgan durch seine insgesamt zunehmende Länge entlastet, die Spannfedern 52 geben nach und die dritte Umlenkrolle 54 bewegt sich in Richtung des Stützpfostens 26.
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Da der effektive Wickeldurchmesser der Wickelwelle 20 durch die Anzahl der aufgewickelten Lagen 60 an Behangtuch bestimmt ist, nimmt er beim Einholen der Behangteil12, 14 zu, so dass die Längenänderung pro Drehwinkel im Zugorgan abnimmt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel setzt sich die Abnahme der Behangspannung zunächst bis in die in 5 und 6 gezeigte Zwischenstellung der Behangteile 12, 14 fort. Der Wickelrollendurchmesser 62 entspricht dann ungefähr dem effektiven Wickeldurchmesser der Wickelwelle 20 mit den aufgewickelten Tuchlagen. Wenn die Spannvorrichtung 50 derart ausgelegt ist, dass sie in dieser Zwischenstellung vollständig entlastet ist, wird die restliche Vorspannung des Zugsystems ausschließlich durch die in dieser Zwischenstellung wirkende Gewichtskraft des Behanges erzeugt.
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Durch die Art der Auslegung, dass die Angleichung der beiden Durchmesser der Wickelrolle und des sich beim Verstellen der Behanglänge ändernden Tuchballendurchmessers in einem teilweise ausgefahrenen Bereich erfolgt, ist eine Straffung des Zugorgans in der eingefahrenen Endstellung möglich, während das Minimum der Zugspannung in dem Zugorgan in der beschriebenen Zwischenstellung erreicht wird. Dies wird zur Minimierung der Bedienkräfte beim Verstellen in Kombination mit einer Straffung des Zugorgans in der eingefahrenen Endstellung genutzt.
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Weitere Anpassungen der Spannkraft über den Verfahrbereich der Behangteile 12, 14 zwischen den Endstellungen lassen sich durch einen variablen Durchmesser der Wickelrolle realisieren, wenn diese z.B. einen konusförmigen Wickelbereich besitzt, wobei auch anderen geometrische Formen des Wickelbereiches umgesetzt werden können.
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Sämtliche aus den Ansprüchen und der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sonnensegel
- 12
- erstes Behangteil
- 14
- zweites Behangteil
- 16, 18
- Spitzen/freie Enden der Behangteile
- 20
- Wickelwelle
- 22
- Kurbelantrieb
- 24
- Öse
- 26, 28
- erste Stützpfosten
- 30, 32
- zweite Stützpfosten
- 34, 36
- erste Umlenkrollen
- 38, 40
- behangseitige Zugseile
- 42
- Wickelrolle
- 44, 46
- zweite Umlenkrollen
- 48
- Halter für zweite Umlenkrollen
- 50
- Spannvorrichtung
- 52
- Schraubenfedern
- 54
- dritte Umlenkrolle
- 56
- wickelrollenseitiges Zugseil
- 58
- vierte Umlenkrolle
- 60
- Behangtuchlagen
- 62
- Wickeldurchmesser der Wickelrolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2765254 B1 [0002, 0003]
- EP 0865557 B1 [0002]
- EP 1914365 B1 [0002]
- EP 0865577 B1 [0004]
