DE4318914A1 - Schirm - Google Patents

Description

Die neue Erfindung betrifft einen Schirm mit einer Spinne aus Trag- und Stützstreben, die aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und zurück klappbar sind.

Einerseits wird der tragbare Schirm als Regenschutz verwendet und soll rasch von einem geschlossenen, beziehungsweise zusammengeklappten Zustand in den geöffneten Gebrauchszustand gebracht werden können. Anderseits ist mit der gleichen Funktionsweise jedoch in leichterer Bauweise der Schirm ein tragbarer Sonnenschutz. Ortsfeste Schirme, welche als Hänge- oder Ständerschirme ausgebildet sein können, werden nur ausnahmsweise als Regenschirme, meistens aber als Sonnenschirme verwendet. Allen gemeinsam ist das Grundkonzept, öffnen für den Gebrauch und Schließen bei Nichtgebrauch. Der Schirm besteht aus einem Schirmstoff, der durch leichte Stütz- und Tragstreben gehalten und gespannt wird. Es wird in jedem Fall eine relativ große Formfestigkeit in geöffnetem Zustand gefordert, damit bei leichten bis zu mittleren Windgeschwindigkeiten und sogar bei Luftstößen keine Schäden entstehen.

Aus all diesen Forderungen hat sich die klassische Ausgestaltung der Schirmform mit einer großen Zahl Tragstreben und meistens einer gleichen Anzahl Stützstreben ergeben. Ortsfeste Sonnenschirme haben Spannweiten, welche 2 bis 8 Meter betragen können, wobei zwangsnotwendig mit der Größe auch das Gewicht besonders der bewegbaren Teile erhöht wird. In jüngster Zeit werden für die größeren Modelle verschiedentlich motorische Hilfsmittel für das Öffnen wie für das Schließen von ortsfesten Sonnenschirmen eingesetzt, da diese sonst oft nur noch durch kräftige Personen bedient werden könnten. Motorische Hilfsmittel haben jedoch verschiedene Nachteile, besonders wenn der Sonnenschirm am Boden verschiebbar sein soll, da elektrische Kabel mit beweglichen Anschlüssen eine Gefahrenquelle sind, und in Wassernähe, zum Beispiel in Badeanstalten oder am Strand kaum zugelassen werden. Es kommt hinzu, daß ortsfeste Sonnenschirme mittlerer Größe, zum Beispiel von 3 bis 4 Metern Durchmesser, von einer starken und großen Person ohne weiteres bedient werden können, nicht aber von schwächeren, kleineren Personen, die oft Mühe haben, besonders für das Öffnen des Sonnenschirmes.

Bei Handschirmen wird eine beachtliche Vielfalt an kon­ struktiven Lösungen angeboten, die besonders das Öffnen erleichtern sollen. Die alten Konzepte bestehen aus einer Schirmstange mit einem Handgriff am einen, Tragstreben mit einem Schirmtuch überzogen am anderen Ende. An jeder der Tragstreben greift etwa mittig eine Stützstrebe an. Die Stützstreben sind über eine Hülse an der Stange abge­ stützt. Durch Verschieben der Hülse mit den Stützstreben gegenüber der Schirmstange wird der Schirm in die geöffne­ te, beziehungsweise geschlossene Position gebracht.

Die geöffnete Endposition wird durch eine federgespannte Nocke gesichert, dabei bewirken die Stützstreben in einer Art Kniegelenk, das zuletzt bei der völlig gestreckten Po­ sition am Ende der Bewegung eine maximale Spannkraft aus­ üben kann, und den Schirm mit relativ kleinem Kraftauf­ wand in eine straff gespannte Form bringen läßt. Bei neu­ en Konzepten wird die optimale Spannposition durch eine Stophülse begrenzt und mit der genannten Nocke gesichert.

Bei einer weiteren bekannten Schirmkonstruktion ist von den Stützstreben in Richtung Handgriff ein zusätzlicher verschiebbarer Spannring mit je kurzen Spannstreben zu jeder der Stützstreben angeordnet. Eine Druckfeder befin­ det sich dazwischen und ist auf der Stange zusammen mit Stützstreben und Spannring mitlaufend angeordnet. Dieser Aufbau bewirkt, daß die Druckfeder als Energiespeicher von der offenen Position zu der geschlossenen Position maximal gespannt wird und eine Kraft auf die Stützstreben über den ganzen Öffnungsweg ausübt, auch in völlig offenem Zustand bleibt noch eine Restspannkraft. Eine Begrenzung der Öffnungsbewegung ist auch hier vorgesehen, damit die Stützstreben mit einer größtmöglichen Spannkraft eine straffe Spannung des Schirmtuches aufrechterhalten. Die Stützstreben befinden sich dabei gegenüber den Spannstre­ ben in einer Totlage. Bei dieser Ausführung handelt es sich um eine reine Öffnungsfeder, die während dem Schließ­ vorgang gespannt wird. Nachteilig ist, daß besonders äl­ tere Leute und auch Kinder durch unbeabsichtigtes Lösen der Haltenocke, in dem geschlossenen Zustand, den Schirm mit großer Kraft aufspringen lassen und andere anwesende Personen durch den beachtlichen Schlag erschrecken, sogar im Gesicht leicht verletzen können.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine echte Automatikhilfe zu entwickeln, ohne die Notwendig­ keit von motorischen Mitteln, wobei die Nachteile der be­ kannten Lösungen vermieden und eine erleichterte Bedien­ ung auch bei großen Schirmen ermöglicht werden sollen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstreben mit einem Energiespeicher derart verbunden sind, daß Stützstreben und Energiespeicher während der Öffnungs-, beziehungsweise Schließbewegung einen Totpunkt durchfahren.

Interessanterweise haben die Testpersonen den neuen erfindungsgemäßen Vorschlag spontan als angenehm empfunden, da der Energiespeicher in beiden Endlagen, also ganz offen und ganz geschlossen, die Einhaltung der jeweiligen Position sicherstellt. Ein unbeabsichtigtes Öffnen ist nicht mehr möglich. Es macht auch Sinn, daß bei Beginn der Öffnung eine gewisse Kraft aufgebracht werden muß, die dann für das definitive Spannen des Schirmtuches zur Verfügung steht.

Als ganz besonders bequem hat sich die neue Erfindung auch für ortsfeste Ständer- oder Hänge-Schirme erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß bei Ständer- oder Hänge-Schirmen, zum Beispiel bei den mittleren Größen, zwei Problem­ bereiche, besonders bei der Öffnung des Schirmes vorliegen. Der Mensch entfaltet die kleinste Hebekraft in der Gegend zwischen Hüften und Kopf. Kleinere Personen, besonders Kinder, sind nicht groß genug um im obersten Öffnungsbereich eine genügende Kraft aufzubringen. Gerade bei diesen beiden Bereichen wird die Bedienung durch die neue Erfindung in sehr vorteilhafter Weise unterstützt.

Die Erfindung erlaubt zudem eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. So werden Streben- und Energiespeicher derart ausgebildet, daß die in dem Ener­ giespeicher gespeicherte Energie im Bereich des Tot­ punktes den größten Wert einnimmt. Je nach Größe und Höhe des Schirmes kann durch Verändern der Geometrie be­ treffend Eingriff von Stützstrebe und Energiespeicher die Höhenlage des Totpunktes festgelegt werden. Die Lage des Totpunktes kann zum Beispiel so gewählt werden, daß er in dem Bereich zwischen 50% und 80% der Öffnungsbewegung, also über dem zweiten Teil des Öffnungsweges, durchfahr­ bar ist. Anderseits läßt er sich aber auch in dem Bereich zwischen 20% und 50% der Öffnungsbewegung einstellen.

Eine gewisse Hilfe erhält man schon, wenn wenigstens eine Strebe mit einem Energiespeicher versehen wird, bevorzugt werden jedoch zwei oder mehrere Stützstreben in symmetrischer Anordnung mit einem Energiespeicher verbunden. Der Energiespeicher wird bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung zwischen Stütz- und Tragstreben angeordnet. Der Energiespeicher kann in einer sehr einfachen Ausführungsform als Zugfeder und als Kippsprungwerk ausgebildet werden.

Im weiteren läßt sich der Schirm als Ständer- oder Hänge­ schirm ausgestalten und kann an sich bekannte zusätzliche Spannmittel aufweisen zur Unterstützung der Spannkraft für den Schirmstoff, beziehungsweise für das Schirmmaterial.

Die zusätzlichen Spannmittel können zum Beispiel an sich bekannte Schraubenspannvorrichtungen aufweisen, wobei die in einer Feder gespeicherte Kraft kurz vor der völli­ gen Öffnungsstellung des Schirmes nur noch zum bloßen an Ort Halten benötigt wird, bis das Spanngewinde gefaßt hat und die Restspannung Energie aufbringt respektiv erzeugt. Es ist ferner aber auch möglich, daß die zusätzlichen Spannmittel einen weiteren Energiespeicher aufweisen, wo­ bei vorzugsweise die Stützstreben in Bezug auf die Trag­ streben ein Kippsprungwerk bilden und für die eigentliche Spannung des Schirmstoffes ein Totpunkt durchfahren wird.

Der Energiespeicher respektiv ein entsprechender Federzug kann je nach Größe und Gewicht eines Schirmes, besonders bei ortsfesten Sonnenschirmen, ganz verschieden ausge­ bildet werden und kann zum Beispiel durch einen über Rollen umgelenkten Federzug umfassen.

Dazu wird vorgeschlagen, Stütz- und Tragstreben über einen, wenigstens einfach, vorzugsweise mehrfach umgelenkten elastischen Strang zu verbinden. Besonders vorzugsweise weisen die Umlenkungen eine Umlenkrolle und der elastische Strang eine Kreuzungsstelle auf, derart, daß die Kraft aus dem Energiespeicher wenigstens in zwei Raumrichtungen, vorzugsweise in eine Horizontale und in eine Vertikale wirksam ist.

Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Freiarmschirm, beziehungs­ weise Hängeschirm;

Fig. 2 einen Ständerschirm;

Fig. 3a, 3b, 3c den Öffnungsvorgang eines Schirmes;

Fig. 4a, 4b, 4c ein Kippsprungwerk in drei typischen Positionen;

Fig. 5 schematisch ein weiteres Kipp­ sprungwerksysteme;

Fig. 6 eine mechanische Schraub­ spannvorrichtung für einen Hänge- oder Ständerschirm;

Fig. 7a-7e verschiedene Ausführungsformen von Kippsprungwerken mit einem Federzug mit zugehörigem Kraft­ verlauf;

Fig. 8a-8e weitere Ausführungsvarianten analog zu den Fig. 7a-7e.

In der Folge wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen, auf welcher ein Hängeschirm 1 an einem Ausleger 2 über eine mechanische Spann- und Haltevorrichtung 3 gehalten ist. Der Ausleger wird gegebenenfalls drehbeweglich an einer Säule 4 getragen und ist von einem Sockel 5 gegen ein Kippen gesichert.

In der Fig. 2 ist ein, eine Rechteckform aufweisender, Schirm 1 von einem Ständer 6 getragen, wobei durch eine Sicht von unten die sogenannte Spinne 8 erkennbar ist, welche aus einer gleichen Anzahl Tragstreben 9 sowie Stützstreben 10 besteht, wobei je eine Tragstrebe 9 und eine Stützstrebe 10 über ein Gelenk 11 verbunden sind. Die Stützstreben 10 sind über eine verschiebbare Hülse 12 gegenüber dem Ständer 6 gelenkig zusammengefaßt, wobei durch Verschieben der Hülse 12 der Schirm 1 geöffnet, beziehungsweise geschlossen wird.

Beim Beginn der Öffnungsbewegung in der Fig. 3a kann der Schirm 1 zum Beispiel mit der linken Hand geöffnet werden, wobei gleichzeitig mit der rechten Hand die Hülse 12 nach oben verschoben wird. Eine Feder 13 wird beim Öffnen gespannt, was bequem durchführbar ist, bis der Schirm in die Lage der Fig. 3b kommt. In der Fig. 3b wird mit den Stützstreben 10 der Totpunkt eines Kippsprungwerkes 14 durchfahren, so daß die in der Feder 13 gespeicherte Energie nun für die weitere Öffnung des Schirmes zur Verfügung steht. Interessant ist dabei die Tatsache daß von der Stellung 3b bis zu der Stellung 3c die Feder sich zwar entspannt, die Kraftwirkung auf die Tragstreben 9 jedoch vergrößert wird, da zusätzlich die Stützstreben eine Kniehebelwirkung auf die Tragstreben 9 ausüben. Die Feder 13 bewirkt in der geöffneten Stellung eine Haltekraft für die Offenstellung des Schirmes 1. Die Spannung der Feder 13 beim Beginn der Öffnung ist insofern nicht nachteilig, da in dieser Lage die Kraft für das Anheben des Schirmgewichtes am geringsten ist, und die Tragstreben 9 nur leicht von der Vertikalen ausgelenkt werden müssen. Beim Durchfahren des Totpunktes wird die Feder 13 nicht mehr zusätzlich gespannt. In dieser Lage kann mit beiden Händen noch mitgeholfen werden, um die Öffnungsbewegung durchzuführen. In der Fig. 3b, beziehungsweise der Totpunktlage ist die Kraftrichtung der Stützstreben 10 für die Gewichtsanhebung optimal und von dem Schirmstoff wird noch kein Widerstand entgegengebracht. Erst in der Position gemäß Fig. 3c muß eine große Kraft für das Spannen des Schirmes 1 aufgebracht werden. Deshalb wird die Art der Energiespeicherung mit einem Kippsprungwerk 14 am Anfang nicht als nachteilige in der zweiten Öffnungsphase jedoch als sehr angenehme empfunden. Die Wirkung der Feder 13 in der Schließposition hat den weiteren Vorteil, daß der Schirm in die geschlossene Position gezogen wird, was bei Nichtgebrauch insofern günstig ist, als der Wind nur die kleinstmögliche Angriffsfläche erhält.

Die Fig. 4a, 4b, und 4c zeigen analog zu den Fig. 3a, 3b und 3c schematisch und in vergrößertem Maßstab die Wirkung des Kippsprungwerkes 14. Die Feder 13 ist einerseits an der Stützstrebe 10, anderseits an einer Lasche 15, welche fest mit der Tragstrebe 9 verbunden ist, angelenkt. Die Feder 13 kann aber auch in einem Schlitz 16 in der Lasche 15 leicht verschiebbar angeordnet werden, um die Wirkung des Kippsprungwerkes noch zu verstärken, wie aus den Fig. 4a-4c leicht erkennbar ist, da dadurch die Auslenkung zwischen Feder 13 und Stützstreben 10 und damit die Kraftwirkung in den Extremlagen vergrößert wird.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante des Kippsprungwerkes, dabei ist insbesondere der Einbau der Feder 13 unterschiedlich gelöst. Eine Stützstrebe 10′ weist die Feder 13 auf, und ist mit einer Stützstrebe 10′′ gelenkig verbunden.

In der Fig. 6 ist eine Schraubenspannvorrichtung 19 dar­ gestellt, wie sie in der EP-PS Nr. 374 364 beschrieben ist. Auf diese Druckschrift wird vollumfänglich als Offenbar­ ungsteil des vorliegenden Patentgesuches Bezug genommen. Die Schraubenspannvorrichtung 19 kann für einen Ständer­ schirm gemäß Fig. 2, ganz besonders aber auch gemäß einem Hängeschirm wie in Fig. 1, in Kombination mit dem neuen erfindungsgemäßen Kippsprungwerk verwendet wer­ den. Der Schirm 1 wird in eine nahezu offene Stellung ge­ bracht, welche durch die in den Federn 13 gespeicherte Energie gehalten wird, bis die Hülse 12 mit einer Spann­ vorrichtung 20 respektiv einem Gewindearm 21 auf eine Gewindestange 22 auf stößt und der erste Gewindegang greift. Die Gewindestange 22 ist über einen Gelenkkopf 23 sowie eine Gelenkpfanne 24 respektiv Anpreßplatte 25 fest mit dem Ausleger 2 verbunden. Durch die im Kippsprung Werk gespeicherte Kraft verharrt der Schirm in dieser Lage so lange ohne zusätzliche Stützkraft, bis die Bedienungs­ person die Gewinde 21, 22 in Eingriff gebracht hat.

Die Fig. 7a-7e sowie 8a-8e ist eine ganze Anzahl Ausführungsvarianten mit Kippsprungwerken dargestellt, die einen Seilzug 17 sowie Umlenkrollen 18 aufweisen. Im Seilzug wird eine Kreuzungsstelle "K" gebildet. Besonders interessant ist hier die Lösung des Eingreifens der Kraft aus dem Energiespeicher, welche in wenigstens zwei Raumrichtungen vorzugsweise horizontal und vertikal wirksam ist. In den Fig. 7a-7e ist zusätzlich der Kraftverlauf in den zwei Raumrichtungen sowie die resultierende Kraft und entsprechend eine Variation der Lage des Kippsprungpunktes dargestellt. Der Energie­ speicher wird die Kraft auf wenigstens zwei Tragstreben 9 übertragen und zudem eine direkte Zugkraft auf die Hülse 12 übertragen.

Claims (14)

1. Schirm mit einer Spinne aus Trag- und Stützstreben, die aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und zurückklappbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstreben (10) mit einem Energiespeicher derart verbunden sind, daß mit Stützstreben (10) und Energiespeicher während der Öffnungs- bzw. Schließ­ bewegung ein Totpunkt durchfahrbar ist.

2. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stützstrebe (10) und Energiespeicher derart ausgebildet sind, daß die in den Energiespeicher gespeicherte Energie im Bereich des Totpunktes den größten Wert einnimmt.

3. Schirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Totpunktes so angeordnet wird, daß er im Bereich zwischen 50% und 80% oder zwischen 20% und 50% der Öffnungsbewegung durchfahrbar ist.

4. Schirm nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß er als ortsfester Ständerschirm (Fig. 2) beziehungs­ weise Hänge-Schirm (Fig. 1) oder als Handschirm ausge­ bildet ist.

5. Schirm nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Strebe mit einem Energiespeicher be­ vorzugt zwei oder mehreren Stützstreben (10) in symmetrischer Anordnung mit einem Energiespeicher verbunden sind.

6. Schirm nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher zwischen Stützstreben (10) und Tragstreben (9) wirksam angeordnet ist, eine Zugfeder (13) aufweist, welche vorzugsweise als Kippsprungwerk (14) ausgebildet ist.

7. Schirm nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher eine Luftfeder aufweist.

8. Schirm nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß er als Ständer- oder Hängeschirm ausgebildet ist, und daß zusätzliche Spannmittel vorgesehen sind, zur Unterstützung der Spannkraft für den Schirmstoff, beziehungsweise das Schirmmaterial.

9. Schirm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Spannmittel als Schraubspann­ vorrichtung (19) ausgebildet sind.

10. Schirm nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Spannmittel einen weiteren Energiespeicher aufweisen, wobei vorzugsweise die Stützstreben (10) in Bezug auf die Tragstreben (9) ein Kippsprungwerk (14) bilden, wobei für die eigentliche Spannung des Schirmstoffes ein Totpunkt durchfahrbar ist.

11. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stützstreben (10) und Tragstreben (9) über einen, wenigstens einfach, vorzugsweise mehrfache Umlenkungen aufweisenden elastischen Strang, Seilzug (17) verbunden sind.

12. Schirm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkungen eine Umlenkrolle (18) für den elastischen Strang, Seilzug (17) aufweisen.

13. Schirm nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Teil der Umlenkungen und/oder Befestigungsstellen Gelenkstellen der Stütz- und Tragstreben (10, 9) zugeordnet sind.

14. Schirm nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Strang, Seilzug (17) eine Kreuzungsstelle "K" aufweist, derart, daß die Kraft aus dem Energiespeicher wenigstens in zwei Raumrichtungen, bei ortsfesten Schirmen (1) vorzugsweise in einer Horizontalen und in einer Vertikalen wirksam ist.