DE112022003332T5

DE112022003332T5 - Foldable surface material

Info

Publication number: DE112022003332T5
Application number: DE112022003332.0T
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2024-04-11
Also published as: WO2023274826A1; DE102021116900A1

Abstract

Ein faltbares Flächenmaterial (10) mit einer Mehrzahl entlang geradliniger Kanten (14) faltbar oder gelenkig verbundener, steifer Teilflächen (12), wobei eine gerade primäre Kante (16) sich von einem ersten Punkt (18) auf dem Rand des Flächenmaterials (10) zu einem beabstandeten zweiten Punkt (20) auf dem Rand des Flächenmaterials (10) erstreckt, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine sekundäre Kante (16) sich von einem dritten Punkt (24) auf dem Rand des Flächenmaterials bis zu einem von der primären Kante beabstandeten Mittenpunkt (26) erstreckt; eine tertiäre Kante (32) sich von dem ersten Punkt (18) bis zum Mittenpunkt (26) erstreckt; und eine quartäre Kante (34) sich vom zweiten Punkt (20) zum Mittenpunkt (26) erstreckt; wobei die sekundäre, die tertiäre und die quartäre Kante (22, 32, 34) sich beim Zusammenfalten in der gleichen Richtung aus der Ebene des Flächenmaterials erheben.

A foldable sheet material (10) having a plurality of rigid partial surfaces (12) foldably or hingedly connected along straight edges (14), wherein a straight primary edge (16) extends from a first point (18) on the edge of the sheet material (10) to a spaced second point (20) on the edge of the sheet material (10), characterized in that a secondary edge (16) extends from a third point (24) on the edge of the sheet material to a center point (26) spaced from the primary edge; a tertiary edge (32) extends from the first point (18) to the center point (26); and a quaternary edge (34) extends from the second point (20) to the center point (26); wherein the secondary, tertiary and quaternary edges (22, 32, 34) rise in the same direction from the plane of the sheet material when folded.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein faltbares Flächenmaterial mit einer Mehrzahl entlang geradliniger Kanten faltbar oder gelenkig verbundener, steifer Teilflächen, wobei eine gerade primäre Kante sich von einem ersten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials zu einem beabstandeten zweiten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials erstreckt.The invention relates to a foldable sheet material with a plurality of rigid partial surfaces which are foldable or hingedly connected along straight edges, wherein a straight primary edge extends from a first point on the edge of the sheet material to a spaced-apart second point on the edge of the sheet material.

Unter dem Begriff „Origami“ wird die Kunst verstanden, eine Vielzahl von Formen durch Falten beispielsweise von Papier, herzustellen. Gefaltet wird aber nicht nur Flächenmaterial in Form von Papier, sondern auch flächige Anordnungen beispielsweise für Transport und Lagerung von flächigen Gegenständen.The term "origami" refers to the art of creating a variety of shapes by folding, for example, paper. However, it is not only flat material in the form of paper that is folded, but also flat arrangements, for example for the transport and storage of flat objects.

Stand der TechnikState of the art

US 5,842,630 offenbart ein quadratisches Flächenmaterial, welches zu einer Pyramide gefaltet wird. WO 2005/044414 A2 offenbart eine Origami-Bastelvorlage. JP 07068059A offenbart ein Computerprogramm zum Illustrieren von Faltkanten und Faltreihenfolge beim Origami. US$5,842,630 reveals a square sheet material that is folded into a pyramid. WO 2005/044414 A2 reveals an origami craft template. JP07068059A discloses a computer program for illustrating folding edges and folding sequences in origami.

Das Falten von flächigem Material kann technischen Zwecken dienen. So offenbart DE 20 2019 005 447 U1 beispielsweise ein Abschattungsmaterial für Kraftfahrzeuge, welches aus einer zwischen zwei Längsrändern gefalteten Materialbahn besteht. WO 2020/201374 A1 offenbart eine flexible Struktur mit einem Verstellmechanismus, der aus einer Mehrzahl von Faltelementen gebildet ist. Eine solche Struktur kann für Fahrzeugsitze verwendet werden.Folding flat material can serve technical purposes. DE 20 2019 005 447 U1 For example, a shading material for motor vehicles, which consists of a material strip folded between two longitudinal edges. WO 2020/201374 A1 discloses a flexible structure with an adjustment mechanism formed from a plurality of folding elements. Such a structure can be used for vehicle seats.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Flächenmaterial der eingangs genannten Art zu schaffen, welches besonders schnell und einfach zusammengefaltet werden kann, ohne dass das Material belastet wird.It is an object of the invention to provide a surface material of the type mentioned above which can be folded up particularly quickly and easily without putting strain on the material.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass

(a) eine sekundäre Kante sich von einem dritten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials bis zu einem von der primären Kante beabstandeten Mittenpunkt erstreckt;
(b) eine tertiäre Kante sich von dem ersten Punkt bis zum Mittenpunkt erstreckt; und
(c) eine quartäre Kante sich vom zweiten Punkt zum Mittenpunkt erstreckt;
(d) wobei die sekundäre, die tertiäre und die quartäre Kante sich beim Zusammenfalten in der gleichen Richtung aus der Ebene des Flächenmaterials erheben.

According to the invention, the object is achieved in that

(a) a secondary edge extends from a third point on the edge of the sheet material to a midpoint spaced from the primary edge;
(b) a tertiary edge extends from the first point to the midpoint; and
(c) a quaternary edge extends from the second point to the midpoint;
(d) wherein the secondary, tertiary and quaternary edges rise in the same direction from the plane of the sheet material when folded.

Eine Kante bildet die Begrenzung einer Teilfläche und kann entweder von einem Rand des Flächenmaterials oder von einer Faltkante gebildet sein, an welcher eine benachbarte Teilfläche angelenkt ist. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht das Zusammenfalten eines Flächenelements ohne dass die Teilflächen gedehnt, verbogen oder auf andere Weise beansprucht werden. Dies ermöglicht die Verwendung von empfindlichen und/oder steifen Materialien. Die Kanten verlaufen nicht parallel, sondern bilden beispielsweise ein Dreiecksgitter.An edge forms the boundary of a partial surface and can be formed either by an edge of the surface material or by a folding edge to which an adjacent partial surface is hinged. The solution according to the invention enables a surface element to be folded together without the partial surfaces being stretched, bent or otherwise stressed. This enables the use of sensitive and/or stiff materials. The edges do not run parallel, but form a triangular grid, for example.

Die primäre Kante erstreckt sich über die gesamte Fläche von zwei Punkten auf dem Rand der Fläche. Die primäre Kante kann entlang eines geradlinigen Randes verlaufen. Sie kann aber auch beispielsweise von einer Faltkante entlang einer Diagonalen in einem Rechteck gebildet sein. Es versteht sich, dass die Fläche auch eine andere Form haben kann, etwa einen gekrümmten Rand.The primary edge extends over the entire surface from two points on the edge of the surface. The primary edge can run along a straight edge. But it can also be formed, for example, by a folded edge along a diagonal in a rectangle. It goes without saying that the surface can also have a different shape, such as a curved edge.

Bei einem beispielsweise quadratischen Flächenmaterial kann die sekundäre Kante senkrecht zur primären Kante verlaufen. Dabei ist vorgesehen, dass sich die sekundäre nicht bis zur primären Kante erstreckt sondern nur bis zu einem Mittenpunkt von dem auch die tertiäre und die quartäre Kante ausgehen. Beim Zusammenfalten des Flächenmaterials bewegt sich der Mittenpunkt aus der Ebene heraus und die Oberflächen der von den Kanten gebildeten Dreiecke werden aufeinander zubewegt, bis sie aneinander liegen.For example, in the case of a square surface material, the secondary edge can run perpendicular to the primary edge. The secondary edge does not extend to the primary edge, but only to a center point from which the tertiary and quaternary edges also originate. When the surface material is folded, the center point moves out of the plane and the surfaces of the triangles formed by the edges are moved towards each other until they lie against each other.

In vollständig gefaltetem Zustand wird die Oberfläche nur von der Teilfläche gebildet, die von primären, tertiären und quarternären Kanten gebildet ist. Wenn weitere Teilflächen in der nachstehend beschriebenen Weise hinzugefügt werden, bleibt die Form des gefalteten Materials die gleiche. Die bewirkt bei einigen Ausführungsbeispielen ein hohes Faltverhältnis, welches definiert ist als das Verhältnis von ungefalteter zu gefalteter Oberfläche. Ein hohes Faltverhältnis ist ein angestrebtes Merkmal für viele Anwendungen.When fully folded, the surface is formed only by the partial area formed by primary, tertiary and quaternary edges. When further partial areas are added in the manner described below, the shape of the folded material remains the same. This results in a high fold ratio in some embodiments, which is defined as the ratio of unfolded to folded surface area. A high fold ratio is a desirable feature for many applications.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass

(a) der erste Punkt, der zweite Punkt und der dritte Punkt ein Dreieck mit den zugehörigen Innenwinkeln bilden;
(b) die sekundäre, tertiäre und quarternäre Kante die Winkelhalbierenden dieser Innenwinkel sind; und
(c) diese Winkelhalbierenden im Mittenpunkt kreuzen und dadurch den Mittelpunkt des Dreiecks definieren.

In a further embodiment of the invention it is provided that

(a) the first point, the second point and the third point form a triangle with the corresponding interior angles;
(b) the secondary, tertiary and quaternary edges are the bisectors of these interior angles; and
(c) these bisectors intersect at the midpoint and thereby define the center of the triangle.

Beim Zusammenfalten der Anordnung nimmt also jeder der gebildeten Teilflächen die gleiche Höhe ein und steht nicht vor.When the arrangement is folded together, each of the partial surfaces formed has the same height and does not protrude.

Das Flächenmaterial kann zwischen dem zweiten und dem dritten Punkt einen Rand aufweisen, der nicht gerade verläuft, sondern beispielsweise dreieckig ausgeschnitten ist. Es kann aber auch ein gerader Rand vorgesehen sein. Dann ist vorgesehen, dass eine weitere Kante vorgesehen ist und die weitere Kante in die zur sekundären, zur tertiären und zur quarternären Kante entgegengesetzten Richtung faltbar ist. Die weitere Kante erstreckt sich von einem Punkt, der zwischen dem zweiten und dem dritten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials angeordnet ist, zum Mittenpunkt.The sheet material can have an edge between the second and third points that is not straight but is, for example, cut out in a triangular manner. However, a straight edge can also be provided. In this case, a further edge is provided and the further edge can be folded in the direction opposite to the secondary, tertiary and quaternary edges. The further edge extends from a point that is arranged between the second and third points on the edge of the sheet material to the center point.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Flächenmaterial aus Quadraten, bei denen jede primäre Kante eine Diagonale des Quadrats bildet und jede sekundäre Kante endet an einer Ecke des Quadrats außerhalb dieser Diagonalen.In one embodiment of the invention, the sheet material consists of squares in which each primary edge forms a diagonal of the square and each secondary edge ends at a corner of the square outside this diagonal.

Eine solche Anordnung von Kanten ermöglicht insbesondere die Verwendung eines Flächenmaterials, das aus einem oder mehreren Quadraten besteht in denen jeweils eine primäre Kante eine Diagonale bildet und jede sekundäre Kante an einer Ecke außerhalb der Diagonale endet. Eine Ecke, an der die sekundäre Kante endet, ist dabei die Ecke, an der keine primäre Kante, also keine Diagonale endet. Insbesondere können Flächenmaterialien verwendet werden, bei denen zwei Quadrate verwendet werden, deren primären Kanten rechtwinklig zueinander verlaufen.Such an arrangement of edges enables the use of a surface material consisting of one or more squares in which a primary edge forms a diagonal and each secondary edge ends at a corner outside the diagonal. A corner at which the secondary edge ends is the corner at which no primary edge, i.e. no diagonal, ends. In particular, surface materials can be used in which two squares are used whose primary edges are at right angles to each other.

Vorzugsweise sind Verstärkungsleisten entlang wenigstens eines Teils der Ränder vorgesehen. Solche Verstärkungsleisten können entlang der gesamten Länge des Randes vorgesehen sein. Es gibt auch Ausführungsbeispiele, bei denen eine Verstärkungsleiste und an einem oder mehreren Punkten am Rand befestigt sind, während eine andere Verstärkungsleiste entlang der gesamten Länge oder eines Teils des Randes befestigt sein kann.Preferably, reinforcing strips are provided along at least part of the edges. Such reinforcing strips may be provided along the entire length of the edge. There are also embodiments in which one reinforcing strip is attached to the edge at one or more points, while another reinforcing strip may be attached along the entire length or part of the edge.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Punkt des Flächenmaterials mittels eines Befestigungselements an einem Träger befestigt ist. Der Träger kann vorzugsweise von einem langgestreckten, steifen Material gebildet sein. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Punkt des Flächenmaterials mit einer unteren Verstärkungsleiste verbunden, die mit einem zweiten Befestigungselement mit dem Träger verbunden ist. Ein Aktuator kann zum Bewegen wenigstens eines der Befestigungselemente oder des Trägers vorgesehen sein. Durch Änderung des Abstands zwischen den Befestigungselementen und/oder Rotation wenigstens eines der Befestigungselemente oder des Trägers kann das Flächenmaterial zusammengefaltet und wieder auseinandergefaltet werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the first point of the sheet material is attached to a carrier by means of a fastening element. The carrier can preferably be formed from an elongated, rigid material. In a further embodiment of the invention, the second point of the sheet material is connected to a lower reinforcing strip, which is connected to the carrier by a second fastening element. An actuator can be provided for moving at least one of the fastening elements or the carrier. By changing the distance between the fastening elements and/or rotating at least one of the fastening elements or the carrier, the sheet material can be folded together and unfolded again.

Der Abstand kann beispielsweise durch einen teleskopartig zusammenschiebbaren oder einen verbiegbaren Träger verändert werden. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger aus einem langgestreckten, steifen Material gebildet ist und wenigstens eins der Befestigungselemente auf dem Träger verschieblich geführt ist. Der Aktuator kann über eine Steuerung angesteuert werden. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass das Flächenmaterial quasi automatisch auseinander und wieder zusammengefaltet werden kann. Es ist keine manuelle Tätigkeit erforderlich. Die Steuerung kann mit Signalen von Sensoren beaufschlagt sein oder den Aktuator bei Vorliegen bestimmter Bedingungen betätigen. Es kann auch eine manuelle Steuerung des Aktuators über ein geeignetes Interface vorgesehen sein.The distance can be changed, for example, by a telescopically collapsible or bendable support. In a particularly simple embodiment of the invention, the support is made of an elongated, rigid material and at least one of the fastening elements is slidably guided on the support. The actuator can be controlled via a controller. This enables the sheet material to be unfolded and folded back together almost automatically. No manual action is required. The controller can be supplied with signals from sensors or can operate the actuator when certain conditions are met. Manual control of the actuator via a suitable interface can also be provided.

Eine besonders hohe Stabilität kann mit Verstärkungsleisten sowohl im zusammengefalteten, als auch im ganz oder teilweise entfalteten Zustand des Flächenmaterials erreicht werden. Insbesondere ermöglicht die Verwendung von Verstärkungsleisten das Falten und Entfalten des Flächenmaterials durch einfache Rotation der Leisten um eine Rotationsachse an den zugehörigen Befestigungselementen und die Bewegung wenigstens eines Befestigungselements entlang des Trägers.A particularly high level of stability can be achieved with reinforcing strips both when the sheet material is folded and when it is fully or partially unfolded. In particular, the use of reinforcing strips enables the sheet material to be folded and unfolded by simply rotating the strips around a rotation axis on the associated fastening elements and moving at least one fastening element along the carrier.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind weitere Kanten vorgesehen, von denen jede einer der Kanten entspricht, die an der primären Kante gespiegelt ist und wobei die primäre Kante in der entgegengesetzten Richtung faltbar ist, wie die sekundären, tertiären und quartären Kanten. Entsprechend gibt es zwei Mittenpunkte, zwei sekundäre Kanten und zwei tertiäre Kanten. Diese sind an der primären Kante gespiegelt. Die primäre Kante wird nicht von einem Rand sondern von einer Faltkante gebildet. Wenn beispielsweise eine primäre Kante von der Diagonalen eines Quadrats gebildet wird, bilden die beiden sekundären Kanten Teile der orthogonalen Diagonale in einem solchen Rechteck. Die tertiären Kanten wiederum erstrecken sich vom Mittenpunkt zum Endpunkt der primären Kante. Weitere Vergrößerungen können in ähnlicher Weise hinzugefügt werden, wie nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben.In a further embodiment of the invention, further edges are provided, each of which corresponds to one of the edges that is mirrored at the primary edge and where the primary edge is foldable in the opposite direction as the secondary, tertiary and quaternary edges. Accordingly, there are two center points, two secondary edges and two tertiary edges. These are mirrored at the primary edge. The primary edge is not formed by an edge but by a folding edge. For example, if a primary edge is formed by the diagonal of a square, the two secondary edges form parts of the orthogonal diagonal in such a rectangle. The tertiary edges in turn extend from the center point to the end point of the primary edge. Further enlargements can be added in a similar way, as described below with reference to the embodiments.

Insbesondere ein solches größeres Flächenmaterial kann eine obere Verstärkungsleiste aufweisen, die sich entlang des oberen Randes zwischen dem ersten Punkt und dem Punkt, der durch Spiegelung des dritten Punkts an der primären Kante definiert ist, erstreckt, und wobei der Aktuator derart ausgebildet ist, dass er die obere Verstärkungsleiste um den ersten Punkt rotiert, wodurch die Faltung des gespiegelten Teils des Flächenmaterials erreicht wird.In particular, such a larger surface material can have an upper reinforcing strip which extends along the upper edge between the first point and the point defined by mirroring the third point at the primary edge, and wherein the actuator is configured to rotate the upper reinforcing bar about the first point, thereby achieving folding of the mirrored portion of the sheet material.

Mit dem erfindungsgemäßen Flächenmaterial kann die Oberfläche oder ein darin enthaltenes Material in beliebiger Weise einer Strahlung, chemischen Lösung oder einem Fluid gezielt ausgesetzt werden. Beispiele für Verwendungen sind

• Fluid kinetische Antriebssysteme für Segelboote, Windmühlen, Wassermühlen und Generatoren
• Flugzeuge mit faltbaren Flügeln
• MEMS-Anordnungen zur Kontrolle von Sensoren und deren Beaufschlagung in Richtung der vertikalen Achse
• Faltbare Solarzellen
• Faltbare Möbel und Zelte
• Transformation von Formen

With the surface material according to the invention, the surface or a material contained therein can be exposed to radiation, chemical solution or fluid in any desired manner. Examples of uses are

• Fluid kinetic drive systems for sailboats, windmills, watermills and generators
• Airplanes with foldable wings
• MEMS arrangements for controlling sensors and their application in the direction of the vertical axis
• Foldable solar cells
• Foldable furniture and tents
• Transformation of forms

Die Automatisierung des Falt- und Entfaltprozesses ist reversibel und kann beliebig häufig wiederholt werden.The automation of the folding and unfolding process is reversible and can be repeated as often as desired.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

DefinitionenDefinitions

In dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen haben alle Begriffe eine dem Fachmann geläufige Bedeutung, welche der Fachliteratur, Normen und den einschlägigen Internetseiten und Publikationen, insbesondere lexikalischer Art, beispielsweise www.Wikipedia.de, www.wissen.de oder der Wettbewerber, forschenden Institute, Universitäten und Verbände, dargelegt sind. Insbesondere haben die verwendeten Begriffe nicht die gegenteilige Bedeutung dessen, was der Fachmann den obigen Publikationen entnimmt.In this description and in the appended claims, all terms have a meaning familiar to the person skilled in the art, which is set out in the specialist literature, standards and the relevant websites and publications, in particular of a lexical nature, for example www.Wikipedia.de, www.wissen.de or competitors, research institutes, universities and associations. In particular, the terms used do not have the opposite meaning to what the person skilled in the art derives from the above publications.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

1A is a schematic representation of a foldable, square sheet material according to a first embodiment of the invention.
1B is a side view of the material from 1A .
2A shows the surface material 1A in partially folded state from a first perspective.
2 B shows the surface material 1A in partially folded state from a second perspective.
3A shows the surface material of the first embodiment from 1 in fully folded state.
3B is a side view of a second embodiment in folded state with a carrier.
3C is a side view of a third embodiment in folded state with two parallel supports.
4A illustrates a part surface in detail, showing the loose connection between the part surface and the reinforcement bar.
4B illustrates a side view of the partial area of 4A , showing a loose connection with a boundary band.
4C illustrates a side view of the partial area from 4A , showing a loose connection with a limit strap.
5A is a schematic front view of a foldable triangular sheet according to a fourth embodiment of the invention.
5B is a schematic front view of a foldable triangular sheet according to a fifth embodiment of the invention.
5C is a schematic front view of a foldable triangular sheet according to a sixth embodiment of the invention.
5D is a schematic front view of a foldable triangular sheet according to a seventh embodiment of the invention.
6 illustrates a means for moving a threaded sliding member for folding a foldable sheet material according to an eighth embodiment of the invention.
7 illustrates a means for moving a sliding element with pull cords according to a ninth embodiment of the invention.
8A is a schematic front view of a foldable rectangular sheet according to a tenth embodiment of the invention.
8B illustrates the foldable surface material from 8A in partially folded state.
8C illustrates the foldable surface material from 8A in the fully folded state from a first perspective.
8D illustrates the foldable surface material from 8A when fully folded from a second perspective.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1A, 1B, 2A, 2B und 3A zeigen ein faltbares Flächenmaterial, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das Flächenmaterial 10 im ersten Ausführungsbeispiel ist quadratisch. Es versteht sich aber, dass das Material auch eine andere, beispielsweise gekrümmte oder unsymmetrische äußere Form haben kann. Das Flächenmaterial 10 besteht aus Teilflächen 12, die an Kanten 14 miteinander verbunden sind. 1A , 1B , 2A , 2 B and 3A show a foldable surface material, which is generally designated 10. The surface material 10 in the first embodiment is square. It is understood, however, that the material can also have a different, for example curved or asymmetrical, external shape. The surface material 10 consists of partial surfaces 12 which are connected to one another at edges 14.

Die Teilflächen 12 rotieren um eine entlang der zugehörigen Kante verlaufende Rotationsachse. Die Verbindung der Teilflächen 12 kann durch das Flächenmaterial selber erfolgen. Dann wird das Flächenmaterial 10 entlang der Faltkanten gefaltet. Es ist aber auch möglich, die Teilflächen 12 gelenkig zu verbinden, etwa mit Scharnieren oder dergleichen. Dabei ist jede Art der gelenkigen Verbindung denkbar und möglich, die für Art und Gewicht des Flächenmaterials geeignet ist.The partial surfaces 12 rotate around a rotation axis running along the associated edge. The partial surfaces 12 can be connected by the surface material itself. The surface material 10 is then folded along the folded edges. However, it is also possible to connect the partial surfaces 12 in an articulated manner, for example with hinges or the like. Any type of articulated connection that is suitable for the type and weight of the surface material is conceivable and possible.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine primäre Faltkante 16 vorgesehen, die sich durchgängig von einer Ecke 18 diagonal zur gegenüberliegenden Ecke 20 erstreckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Faltkante 16, die beidseitig mit Teilflächen 12 verbunden ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Kante 16 einen Rand bildet und nur an einer Seite an eine Teilfläche 12 angrenzt, wie im vierten Ausführungsbeispiel in 5A dargestellt. Die Ecke 18 bildet einen ersten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials 10. Die Ecke 20 bildet einen zweiten Punkt auf dem Rand des Flächenmaterials 10.In the present embodiment, a primary folding edge 16 is provided which extends continuously from a corner 18 diagonally to the opposite corner 20. In the present embodiment, this is a folding edge 16 which is connected to partial surfaces 12 on both sides. However, it is also conceivable that the edge 16 forms a border and only adjoins a partial surface 12 on one side, as in the fourth embodiment in 5A The corner 18 forms a first point on the edge of the surface material 10. The corner 20 forms a second point on the edge of the surface material 10.

Jeweils eine sekundäre Faltkante 22 erstreckt sich von den beiden freien Ecken 24 bis zu einem Mittenpunkt 26, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Mittelpunkt des aus den Punkten 18, 20 und 24 gebildeten Dreiecks bildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mittelpunkt der Kreuzungspunkt der Winkelhalbierenden dieses Dreiecks. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mittenpunkt 26 derart ausgewählt, dass der den Mittelpunkt des Dreiecks bildet, das von dem ersten, zweiten und dritten Punkt auf den Rändern definiert wird. Da das Flächenmaterial im vorliegenden Ausführungsbeispiel quadratisch ist, kreuzt die Verlängerung 28 der sekundären Faltkante 22 die primäre Faltkante 16 unter einem rechten Winkel 30.A secondary folding edge 22 extends from each of the two free corners 24 to a center point 26, which in the present embodiment forms the center point of the triangle formed by the points 18, 20 and 24. In the present embodiment, the center point is the intersection point of the bisector of this triangle. In the present embodiment, the center point 26 is selected such that it forms the center point of the triangle defined by the first, second and third points on the edges. Since the sheet material in the present embodiment is square, the extension 28 of the secondary folding edge 22 crosses the primary folding edge 16 at a right angle 30.

Jeweils eine tertiäre Kante 32 erstreckt sich von dem ersten Punkt, d.h. von der Ecke 18 bis zum zugehörigen Mittenpunkt 26. Eine quartäre Kante 34 erstreckt sich jeweils vom zweiten Punkt, d.h. der Ecke 20 zum Mittenpunkt 26. Die von den Punkten 20, 24 und 26 begrenzte Teilfläche 36 kann ausgeschnitten sein. Wenn die Teilfläche 36 vorhanden ist, ist eine weitere Kante 38 erforderlich.A tertiary edge 32 extends from the first point, i.e. from the corner 18 to the associated center point 26. A quaternary edge 34 extends from the second point, i.e. from the corner 20 to the center point 26. The partial area 36 delimited by the points 20, 24 and 26 can be cut out. If the partial area 36 is present, a further edge 38 is required.

Das von den Punkten 18, 20 und 24 gebildete Dreieck ist an der primären Kante 16 gespiegelt, so dass das Flächenmaterial 10 insgesamt eine quadratische Fläche bildet. Zu jeder der Kanten 22, 32, 34 und 38 korrespondiert eine zugehörige gespiegelte Kante auf der anderen Seite der primären Kante 16. Zu jedem der Punkte 24 und 26 gehört ein zugehöriger, gespiegelter Punkt auf der anderen Seite der primären Kante 16.The triangle formed by points 18, 20 and 24 is mirrored at the primary edge 16, so that the surface material 10 forms a square surface overall. Each of the edges 22, 32, 34 and 38 corresponds to an associated mirrored edge on the other side of the primary edge 16. Each of the points 24 and 26 corresponds to an associated mirrored point on the other side of the primary edge 16.

Das Flächenmaterial 10 kann zusammengefaltet werden. Die sekundäre Kante 22, die tertiäre Kante 32 und die quartäre Kante 34 erheben sich beim Zusammenfalten in der gleichen Richtung aus der Ebene des Flächenmaterials 10. Der Mittenpunkt 26 wird also aus der Ebene herausgehoben. Die primäre Kante 16 und, soweit vorhanden, die weitere Kante 38 werden in der anderen Richtung gefaltet. Beispielsweise bilden die sekundäre Kante 22, die tertiäre Kante 32 und die quartäre Kante 34 eine Hervorhebung, während die Kanten 16 und 18 Täler bilden. Es versteht sich, dass auch in der anderen Richtung gefaltet werden kann und die Kanten 16 und 18 Hervorhebungen bilden und die Kanten 22, 32 und 34 Täler bilden, die am Mittenpunkt zusammenlaufen. Die gespiegelten Kanten werden gleichzeitig in korrespondierender Richtung zusammengefaltet.The sheet material 10 can be folded. The secondary edge 22, the tertiary edge 32 and the quaternary edge 34 rise out of the plane of the sheet material 10 in the same direction when folded. The center point 26 is therefore raised out of the plane. The primary edge 16 and, if present, the further edge 38 are folded in the other direction. For example, the secondary edge 22, the tertiary edge 32 and the quaternary edge 34 form a highlight, while the edges 16 and 18 form valleys. It is understood that folding can also be done in the other direction and the edges 16 and 18 form highlights and the edges 22, 32 and 34 form valleys that converge at the center point. The mirrored edges are folded simultaneously in the corresponding direction.

Das Zusammenfalten kann von Hand durch Ergreifen von Teilflächen und Zusammenschieben erfolgen. Das Zusammenfalten kann aber auch automatisiert erfolgen. Hierzu sind Befestigungselemente 40 und 42 an den Punkten 18 und 24 vorgesehen. Die Befestigungselement 40 und 42 sind an einem Träger 44 befestigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Träger 44 eine langgestreckte Stange mit kreisrundem Querschnitt. Es versteht sich, dass auch andere Formen möglich sind. Das Befestigungselement 42 ist auf dem Träger verschieblich geführt.The folding can be done by hand by grasping partial surfaces and pushing them together. The folding can also be done automatically. For this purpose, fastening elements 40 and 42 are provided at points 18 and 24. The fastening elements 40 and 42 are attached to a carrier 44. In the present embodiment, the carrier 44 is an elongated rod with a circular cross-section. It goes without saying that other shapes are also possible. The fastening element 42 is guided so that it can move on the carrier.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel, das in 3C dargestellt ist, ist ein Befestigungselement 41 verschieblich auf dem ersten Träger 43 und ein zweites Befestigungselement 47 verschieblich auf einem zweiten, zum ersten Träger 43 parallelen Träger 45 geführt.In an alternative embodiment, which is 3C As shown, a fastening element 41 is slidably guided on the first carrier 43 and a second fastening element 47 is slidably guided on a second carrier 45 parallel to the first carrier 43.

Solange der relative Abstand zwischen den Befestigungselementen 40 und 42 oder 41 und 47 jeweils geändert wird, kann es den Teil des Flächenmaterials 10 unterhalb der primären Kante falten und entfalten. Jeweils ein Motor 60 oder 61, kann zum Bewegen der Befestigungselemente eingesetzt werden.As long as the relative distance between the fasteners 40 and 42 or 41 and 47 is changed, respectively, it can fold and unfold the portion of the sheet material 10 below the primary edge. One motor 60 or 61, respectively, can be used to move the fasteners.

Zwei Verstärkungselemente, beispielsweise Verstärkungsleisten 46 und 48 sind an gegenüberliegenden Rändern des Flächenmaterials 10 angeordnet. Die Verstärkungsleiste 48 ist in 2A gestrichelt dargestellt. Im ersten Ausführungsbeispiel (2A) ist die Verstärkungsleiste 46 über seine gesamte Länge am oberen Rand und die Verstärkungsleiste 48 wenigstens am Punkt 20 am unteren Rand des Flächenmaterials 10 befestigt.Two reinforcing elements, for example reinforcing strips 46 and 48, are arranged on opposite edges of the sheet material 10. The reinforcing strip 48 is in 2A shown in dashed lines. In the first example ( 2A) the reinforcing strip 46 is attached to the upper edge over its entire length and the reinforcing strip 48 is attached to the lower edge of the sheet material 10 at least at point 20.

Die Verstärkungsleiste 48 ist nicht über die gesamte Breite des Flächenmaterials 10, sondern maximal vom Punkt 20 bis zum Kreuzungspunkt 50 der Kante 38 mit dem Rand verbunden. Der Bereich 52 zwischen dem Kreuzungspunkt 50 der weiteren Kante 38 mit dem unteren Rand ist nicht mit dem Flächenmaterial 10 verbunden.The reinforcing strip 48 is not connected to the edge over the entire width of the surface material 10, but at most from point 20 to the intersection point 50 of the edge 38. The area 52 between the intersection point 50 of the further edge 38 and the lower edge is not connected to the surface material 10.

Die Verstärkungsleiste 46 ist am Punkt 18 um eine Achse senkrecht zur Darstellungsebene drehbar an dem Befestigungselement 40 angelenkt. Die Verstärkungsleiste 48 ist an das Befestigungselement 42 am einem Punkt 25 angelenkt, der ebenfalls um eine Achse rotiert, die senkrecht zur Darstellungsebene verläuft. Durch Drehen der Verstärkungsleisten 46 und 48 um diese Achse und leichtes Verringern des Abstands zwischen den zugehörigen Befestigungselementen 40 und 42 wird das Flächenmaterial 10 zusammengefaltet. Dies ist in 2A und 2B illustriert. Im vorliegenden, symmetrischen Ausführungsbeispiel bleiben die Verstärkungsleisten 46 und 48 parallel beim Rotieren während des Zusammenfaltens des Materials 10. In einigen Fällen bleiben sie jedoch nicht genau parallel beim Rotieren, da in einem Übergang eine der Leisten die Rotation früher als die andere beginnen kann.The reinforcement strip 46 is hinged to the fastening element 40 at point 18 so that it can rotate about an axis perpendicular to the plane of the illustration. The reinforcement strip 48 is hinged to the fastening element 42 at a point 25, which also rotates about an axis that runs perpendicular to the plane of the illustration. By rotating the reinforcement strips 46 and 48 about this axis and slightly reducing the distance between the associated fastening elements 40 and 42, the sheet material 10 is folded together. This is shown in 2A and 2 B In the present symmetrical embodiment, the reinforcing bars 46 and 48 remain parallel when rotating during folding of the material 10. In some cases, however, they do not remain exactly parallel when rotating because in a transition one of the bars may begin rotation earlier than the other.

Die Verstärkungsleiste 48 löst sich dabei im Bereich 52 von dem Flächenmaterial 10. Dies ist in 2A gut zu erkennen. Das Befestigungselement 42 wird in Richtung des Befestigungselements 40 verschoben, so dass der Abstand zwischen den Befestigungselementen 40 und 42 verringert wird. 3A und 3B zeigen den vollständig zusammengefalteten Zustand der Anordnung. 3C zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel mit zwei Trägern 43 und 45, jeweils einer für ein Gleitelement 41 und 47.The reinforcing strip 48 detaches from the surface material 10 in the area 52. This is in 2A can be clearly seen. The fastening element 42 is moved in the direction of the fastening element 40 so that the distance between the fastening elements 40 and 42 is reduced. 3A and 3B show the fully folded state of the arrangement. 3C shows another embodiment with two supports 43 and 45, one each for a sliding element 41 and 47.

Zum Zusammenfalten kann ein einfacher Aktuator, beispielsweise ein Elektromotor 60 (3A und 3B) oder ein Motor 61 (3C) verwendet werden, welcher eine Welle um den Punkt 18 dreht. Die Verstärkungsleiste 46 kann mit der Welle verbunden sein, so dass diese nach unten rotiert werden kann, wie dies in den Figuren illustriert ist. Es versteht sich, dass auch eine Hydraulik oder Pneumatik vorgesehen sein kann. Zusätzlich oder statt dieser Rotation kann auch eine lineare Bewegung des beweglichen Befestigungselements 42 zum Zusammenfalten eines Teils des Flächenmaterials 10 unterhalb der ersten Kante 16 eingesetzt werden.For folding, a simple actuator, such as an electric motor 60 ( 3A and 3B) or an engine 61 ( 3C ) which rotates a shaft about the point 18. The reinforcing bar 46 can be connected to the shaft so that it can be rotated downwards, as illustrated in the figures. It is understood that hydraulics or pneumatics can also be provided. In addition to or instead of this rotation, a linear movement of the movable fastening element 42 can also be used to fold a part of the sheet material 10 below the first edge 16.

6 illustriert ein achtes Ausführungsbeispiel bei dem der Träger 44 mit einem Winkelgewinde 70 versehen ist. Das Befestigungselement 42 ist auf das Gewinde 70 aufgeschraubt. Eine Bewegung des Befestigungselements 42 nach unten in Richtung des Pfeils 75 wird durch Drehung des Trägers 44 im Uhrzeigersinn, entsprechend Pfeil 73 erreicht. Eine Bewegung des Befestigungselements 42 nach oben in Richtung des Pfeils 74 wird durch Drehung des Trägers 44 entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend Pfeil 72 erreicht. 6 illustrates an eighth embodiment in which the carrier 44 is provided with an angle thread 70. The fastening element 42 is screwed onto the thread 70. A movement of the fastening element 42 downwards in the direction of the arrow 75 is achieved by rotating the carrier 44 clockwise, according to arrow 73. A movement of the fastening element 42 upwards in the direction of the arrow 74 is achieved by rotating the carrier 44 anti-clockwise, according to arrow 72.

7 illustriert ein neuntes Ausführungsbeispiel bei dem Schnüre 76 und 77 mit dem Befestigungselement 42 verbunden sind. Diese können es in Richtung des Pfeils 74 nach oben und in Richtung des Pfeils 75 nach unten bewegen. 7 illustrates a ninth embodiment in which cords 76 and 77 are connected to the fastening element 42. These can move it upwards in the direction of arrow 74 and downwards in the direction of arrow 75.

Das Flächenmaterial 10 kann eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen ausüben. Die Verwendung kann beispielsweise erfolgen für

• Fluid kinetische Antriebssysteme für Segelboote, Windmühlen, Wassermühlen und Generatoren;
• Flugzeuge mit faltbaren Flügeln;
• MEMS-Anordnungen zur Kontrolle von Sensoren und deren Beaufschlagung in Richtung der vertikalen Achse;
• Faltbare Solarzellen;
• Faltbare Möbel und Zelte;
• Transformation von Formen.

The surface material 10 can perform a variety of different functions. It can be used, for example, for

• Fluid kinetic propulsion systems for sailboats, windmills, watermills and generators;
• Aircraft with folding wings;
• MEMS arrays for controlling sensors and applying pressure in the direction of the vertical axis;
• Foldable solar cells;
• Foldable furniture and tents;
• Transformation of forms.

4A zeigt eine Teilfläche 13 im Detail. Die Teilfläche 13 ist mit einer Verstärkungsleiste 48 am Punkt 20 verbunden. Alternativ kann die Teilfläche 13 steif oder lose mit der Verstärkungsleiste 48 verbunden sein. Sie ist entlang des gesamten Randes 39 verbunden und nicht nur am Punkt 20. Die zusätzliche Verbindung stellt sicher, dass die Kante 39 durch die Zwischenzustände geführt wird und ermöglicht ein glattes Falten der Kante 38, während ein Steckenbleiben des Materials während der Zwischenzustände vermieden wird. 4A shows a partial surface 13 in detail. The partial surface 13 is connected to a reinforcing bar 48 at point 20. Alternatively, the partial surface 13 can be rigidly or loosely connected to the reinforcing bar 48. It is connected along the entire edge 39 and not only at point 20. The additional connection ensures that the edge 39 is guided through the intermediate states and enables a smooth folding of the edge 38 while avoiding jamming of the material during the intermediate states.

4B und 4C zeigen zwei mögliche Implementierungen einer losen Verbindung der Teilfläche 13 mit der Verstärkungsleiste 48. Die Implementierung in 4B verwendet ein Begrenzungsband 62, während die Implementierung in 4C eine Begrenzungsleine 64 verwendet. Eine solche lose Verbindung stellt sicher, dass die Seite 39 während des gesamten Übergangs im Bereich der Verstärkungsleiste 48 bleibt. Die Begrenzung ist durch das Begrenzungsband 62 im Ausführungsbeispiel nach 4B, und alternativ durch die Begrenzung 68 im Ausführungsbeispiel in 4C definiert. Diese Art loser Verbindung ermöglicht einen Freiheitsgrad der Verstärkungsleiste 48 vom Rand 39. Es hilft bei der Überwindung eines übergangsweisen Fehlausrichtung von etwa 5-10 Grad. Es zwingt außerdem den Rand 39 dazu, sich mit der Verstärkungsleiste 48 zu bewegen, wenn diese Begrenzungen überschritten werden und zwingt das Material zum Zusammenfalten oder Entfalten. 4B and 4C show two possible implementations of a loose connection of the part surface 13 with the reinforcement bar 48. The implementation in 4B uses a limit band 62, while the implementation in 4C a boundary line 64 is used. Such a loose connection ensures that the side 39 remains in the area of the reinforcement strip 48 during the entire transition. The boundary is provided by the boundary band 62 in the embodiment according to 4B , and alternatively by the limitation 68 in the embodiment in 4C This type of loose connection allows one degree of freedom of the reinforcing bar 48 from the edge 39. It helps to overcome a transient misalignment of about 5-10 degrees. It also forces the edge 39 to move with the reinforcing bar 48 when these limits are exceeded and forces the material to fold or unfold.

In der horizontalen Ebene liegt die Oberfläche des Materials 10 in einem vollständig entfalteten Zustand. Die übergangsweise Fehlausrichtung des Randes 39 von der horizontalen Ebene erfolgt, wenn der Rand 39 beginnt sich während des Übergangs wie in 2A und 2B dargestellt zu bewegen. Er „verlässt“ diese horizontale Ebene, wo ein Punkt 50 dieses Randes am meisten von der horizontalen Ebene abweicht. Eine solche horizontale Ebene ist, wie in 2B erkennbar, durch den Rand 31 dargestellt. Er kehrt dann am Ende des Übergangs zurück zur Oberfläche. Während des Übergangs kann der Winkel des Randes 39 mit der horizontalen Ebene, oben als übergangsweise Fehlausrichtung bezeichnet, etwa 5-10 Grad erreichen.In the horizontal plane, the surface of the material 10 is in a fully unfolded state. The transitional misalignment of the edge 39 from the horizontal plane occurs when the edge 39 begins to bend during the transition as in 2A and 2 B It “leaves” this horizontal plane where a point 50 of this edge deviates most from the horizontal plane. Such a horizontal plane is, as in 2 B recognizable, represented by the edge 31. It then returns to the surface at the end of the transition. During the transition, the angle of the edge 39 with the horizontal plane, referred to above as the transitional misalignment, can reach about 5-10 degrees.

In den Zeichnungen bezeichnet 39 einen Teil des Randes, d.h. die Kante der Teilfläche 13. Mit 62 ist ein Begrenzungsband bezeichnet, das die Verstärkungsleiste 48 und ihren Bereich 52 begrenzt. Das Begrenzungsband kann aus einem Gewebe oder vergleichbarem Material sein. 64 bezeichnet eine Begrenzungsleine 64, die ebenfalls ein Gewebe sein kann. 66 bezeichnet einen Punkt auf der Oberfläche der Teilfläche 13, an welchem die Begrenzungsleine 64 festgebunden oder fixiert ist. 68 bezeichnet einen Begrenzungsbereich, in dem sich die Verstärkungsleiste 48 und ihr Bereich 52 sich befinden können. 69 bezeichnet den Punkt, an dem das Begrenzungsband 62 an der Teilfläche 13 befestigt ist, wobei das andere Ende des Bandes am Rand 39 befestigt ist. 166 bezeichnet die Linie auf der Teilfläche 13, auf der andere Punkte, die zum Punkt 66 vergleichbar sind, angeordnet sein können. 169 bezeichnet eine Linie auf der Teilfläche 13, wo andere, ähnliche Punkte 69 angeordnet sein können.In the drawings, 39 designates a part of the edge, i.e. the edge of the partial surface 13. 62 designates a boundary band which delimits the reinforcing strip 48 and its region 52. The boundary band can be made of a fabric or comparable material. 64 designates a boundary line 64, which can also be a fabric. 66 designates a point on the surface of the partial surface 13 to which the boundary line 64 is tied or fixed. 68 designates a boundary region in which the reinforcing strip 48 and its region 52 can be located. 69 designates the point at which the boundary band 62 is attached to the partial surface 13, the other end of the band being attached to the edge 39. 166 designates the line on the partial surface 13 on which other points comparable to point 66 can be arranged. 169 indicates a line on the partial area 13 where other, similar points 69 can be arranged.

Die obige Erfindung kann vielfach variiert werden:

5A, 5B, 5C und 5D zeigen weitere Ausführungsbeispiele in Abhängigkeit von unterschiedlichen Kombinationen der Verstärkungsleisten und zugehörigen Teilflächen und primären Kanten. Durch vergrößern der Teilflächen und der Anzahl der Verstärkungsleisten kann das Faltverhältnis vergrößert werden. Beispielsweise ist das Faltverhältnis in 5A 2,4, das Faltverhältnis in 5B ist 4,8, das Faltverhältnis in 5C ist 7,2 und das Faltverhältnis in 5D ist etwa 9,6.

The above invention can be varied in many ways:

5A , 5B , 5C and 5D show further embodiments depending on different combinations of the reinforcement strips and associated partial areas and primary edges. By increasing the partial areas and the number of reinforcement strips, the folding ratio can be increased. For example, the folding ratio in 5A 2.4, the folding ratio in 5B is 4.8, the folding ratio in 5C is 7.2 and the folding ratio in 5D is about 9.6.

8A, 8B und 8C sind Vorderansichten. 8D ist eine Seitenansicht eines rechteckigen Flächenmaterials 210 entsprechend einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet ein wohl bekanntes Verbindungssystem, das bei einigen Rechenschirm-Mechanismen verwendet wird. Es dreht die Verstärkungsleisten um eine zur Darstellungsebene senkrechten Achse, die wiederum das Material falten und entfalten. Die Drehung der Verstärkungsleisten wird durch das Verbindungssystem bewirkt, indem ein weiteres Befestigungselement auf dem Träger verschoben wird. Das Verbindungssystem wird durch Verbindungselemente definiert, die mit den Verstärkungsleisten, den Befestigungselementen und jedem anderen Verbindungspunkt verbunden sind. Die Verbindungselemente können um diese Verbindungspunkte rotieren. Die Verbindungselemente 230 und 247 sind untereinander an Punkt 222 verbunden. Das Verbindungselement 230 ist weiterhin mit der vorderen Verbindungsleiste 147 am Punkt 221 verbunden und mit dem Befestigungselement 240 am Punkt 219. Das Verbindungselement 247 ist mit der vorderen Verstärkungsleiste 146 über eine Verlängerung 246 am Punkt 218 verbunden. Die Verstärkungsleiste 147 ist mit der Verstärkungsleiste 146 am Punkt 118 verbunden und mit dem Befestigungselement am Punkt 119. 8A , 8B and 8C are front views. 8D is a side view of a rectangular sheet of material 210 according to a tenth embodiment of the invention. This embodiment uses a well known connection system used in some screen mechanisms. It rotates the reinforcing bars about an axis perpendicular to the plane of the view, which in turn folds and unfolds the material. The rotation of the reinforcing bars is effected by the connection system by sliding another fastener on the carrier. The connection system is defined by fasteners connected to the reinforcing bars, the fasteners, and any other connection point. The fasteners can rotate about these connection points. The fasteners 230 and 247 are connected to each other at point 222. The fastener 230 is further connected to the front fastener 147 at point 221 and to the fastener 240 at point 219. The fastener 247 is connected to the front fastener 146 by an extension 246 at point 218. The reinforcing bar 147 is connected to the reinforcing bar 146 at point 118 and to the fastening element at point 119.

Das beschriebenen Verbindungssystem arbeitet dergestalt, dass eine Veränderung des Abstands zwischen den Befestigungselementen 240 und 140, durch beispielsweise einen Aktuator, der sie entlang des Trägers 144 bewegt, die Verstärkungsleisten 146 und 147 gleichzeitig um den Punkt 118 rotiert werden. Der gleiche Ansatz wird zum gleichzeitigen Drehen der rückwärtigen Verstärkungsleisten 148 und 149 um den Punkt 124 eingesetzt. In diesem Fall werden weitere Befestigungselemente 142 und 242 verwendet, welche entlang des Trägers 145 verschoben werden können. Der Träger 145 verläuft parallel zum Träger 144.The described connection system works in such a way that changing the distance between the fastening elements 240 and 140, for example by an actuator that moves them along the beam 144, the reinforcing bars 146 and 147 are simultaneously rotated about the point 118. The same approach is used to simultaneously rotate the rear reinforcing bars 148 and 149 about the point 124. In this case, additional fastening elements 142 and 242 are used, which can be moved along the beam 145. The beam 145 runs parallel to the beam 144.

Mit dem beschriebenen Verbindungssystem für die vorderen und rückwärtigen Verstärkungsleisten, kann der Prozess des Faltens und Entfaltens des Materials nur durch Verschieben der Befestigungselemente entlang der Träger 144 und 145 ausgeführt werden. Dies ist eine besonders einfache Verwirklichung des erfindungsgemäßen Mechanismus und reduziert die erforderlichen Bewegungen zum Falten und Entfalten auf das einfache Verschieben der Befestigungselemente entlang der Träger.With the described connection system for the front and rear reinforcement strips, the process of folding and unfolding the material can be carried out only by moving the fastening elements along the supports 144 and 145. This is a particularly simple implementation of the mechanism according to the invention. mus and reduces the movements required for folding and unfolding to simply sliding the fasteners along the supports.

Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Illustration der in den Ansprüchen beanspruchten Erfindung. Merkmale, welche gemeinsam mit anderen Merkmalen offenbart sind, können in der Regel auch alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen, die im Text oder in den Zeichnungen explizit oder implizit in den Ausführungsbeispielen offenbart sind, verwendet werden. Maße und Größen sind nur beispielhaft angegeben. Dem Fachmann ergeben sich geeignete Bereiche aus seinem Fachwissen und brauchen hier daher nicht näher erläutert werden. Die Offenbarung einer konkreten Ausgestaltung eines Merkmals bedeutet nicht, dass die Erfindung auf diese konkrete Ausgestaltung beschränkt werden soll. Vielmehr kann ein solches Merkmal durch eine Vielzahl anderer, dem Fachmann geläufigen Ausgestaltungen verwirklicht werden. Die Erfindung kann daher nicht nur in Form der erläuterten Ausgestaltungen verwirklicht werden, sondern durch alle Ausgestaltungen, welche vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abgedeckt sind.The embodiments explained above serve to illustrate the invention claimed in the claims. Features that are disclosed together with other features can generally also be used alone or in combination with other features that are explicitly or implicitly disclosed in the text or in the drawings in the embodiments. Dimensions and sizes are given only as examples. Suitable ranges will arise for the person skilled in the art from his specialist knowledge and therefore do not need to be explained in more detail here. The disclosure of a specific embodiment of a feature does not mean that the invention should be limited to this specific embodiment. Rather, such a feature can be implemented by a variety of other embodiments familiar to the person skilled in the art. The invention can therefore not only be implemented in the form of the embodiments explained, but by all embodiments that are covered by the scope of protection of the appended claims.

Die Begriffe „oben“, „unten“, „rechts“ und „links“ beziehen sich ausschließlich auf die beigefügten Zeichnungen. Es versteht sich, dass beanspruchte Vorrichtungen auch eine andere Orientierung annehmen können. Der Begriff „enthaltend“ und der Begriff „umfassend“ bedeuten, dass weitere, nicht-genannte Komponenten vorgesehen sein können. Unter dem Begriff „im Wesentlichen“, „vorwiegend“ und „überwiegend“ fallen alle Merkmale, die eine Eigenschaft oder einen Gehalt mehrheitlich, d.h. mehr als alle anderen genannten Komponenten oder Eigenschaften des Merkmals aufweisen, also bei zwei Komponenten beispielsweise mehr als 50%.The terms "top", "bottom", "right" and "left" refer exclusively to the attached drawings. It is understood that claimed devices can also have a different orientation. The term "containing" and the term "comprising" mean that further, unnamed components can be provided. The terms "essentially", "predominantly" and "predominantly" cover all features that have a property or content in the majority, i.e. more than all other named components or properties of the feature, i.e. with two components, for example, more than 50%.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US5842630 [0003]
WO 2005044414 A2 [0003]
JP 07068059 A [0003]
DE 202019005447 U1 [0004]
WO 2020201374 A1 [0004]

Claims

A foldable sheet material (10) having a plurality of rigid partial surfaces (12) foldably or hingedly connected along straight edges (14), a straight primary edge (16) extending from a first point (18) on the edge of the sheet material (10) to a spaced second point (20) on the edge of the sheet material (10), characterized in that (a) a secondary edge (22) extends from a third point (24) on the edge of the sheet material to a center point (26) spaced from the primary edge; (b) a tertiary edge (32) extends from the first point (18) to the center point (26); and (c) a quaternary edge (34) extends from the second point (20) to the center point (26); (d) wherein the secondary, tertiary and quaternary edges (22, 32, 34) rise in the same direction from the plane of the sheet material when folded.

Foldable surface material according to Claim 1 , characterized by (a) the first point, the second point and the third point form a triangle with the corresponding interior angles; (b) the secondary, tertiary and quaternary edges are the angle bisectors of these interior angles; and (c) these angle bisectors intersect at the midpoint and thereby define the center of the corresponding triangle.

Foldable sheet material according to one of the preceding claims, characterized by a further edge (38) which is foldable in the opposite direction to the secondary, tertiary and quaternary edges (22, 32, 34).

Foldable sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of squares in which a primary edge (16) forms a diagonal and each secondary edge (22) ends at a corner (24) of the associated square outside the diagonal.

Foldable sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that reinforcing strips (46, 48) are provided along at least part of the edges.

Foldable sheet material according to one of the preceding claims, characterized in that the first point (18) of the sheet material is fastened to a carrier (44) by means of a fastening element (40).

Foldable surface material according to Claim 6 , characterized in that the carrier (44) is formed from an elongated, rigid material.

Foldable surface material according to Claim 7 , characterized in that the second point (20) of the sheet material is connected to a lower reinforcing strip (48) which is connected to the carrier (44) by a second fastening element (42).

Foldable sheet material according to one of the Claims 6 until 8th , characterized by an actuator for moving at least one of the fastening elements (42).

A foldable sheet material according to any preceding claim, characterized by further edges, each of which corresponds to one of the edges mirrored at the primary edge (16), and wherein the primary edge (16) is foldable in the opposite direction as the secondary, tertiary and quaternary edges (22, 32, 34).

Foldable surface material according to Claim 10 , characterized in that an upper reinforcing bar is provided which extends along the upper edge (46) between the first point (18) and the point defined by mirroring the third point (24) on the primary edge (16), and wherein the actuator is designed such that it rotates the upper reinforcing bar (46) about the first point (18), whereby the folding of the mirrored part of the sheet material (10) is achieved.

Use of the foldable surface material according to one of the preceding claims for • Fluid kinetic drive systems for sailboats, windmills, watermills and generators; • Airplanes with foldable wings; • MEMS arrangements for controlling sensors and their application in the direction of the vertical axis; • Foldable solar cells; • Shading elements, umbrellas, panels; • Foldable furniture and tents; or • Transformation of shapes.