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Die
Erfindung betrifft einen Aufspannmechanismus für ein Schirmzelt mit einer
Nabe und einer Anzahl von Skelettstangen, die gelenkig mit der Nabe verbunden
sind, welcher Aufspannmechanismus eine Anzahl von mit den Skelettstangen
verbundenen Streckelementen und einen Antriebsmechanismus aufweist,
der mit den Streckelementen verbunden ist, um die Skelettstangen
in eine aufgespannte Position zu schwenken, in der sie sich radial
von der Nabe erstrecken.
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EP-A-1
162 331 beschreibt einen Aufspannmechanismus dieser Art, bei dem
jedes Streckelement die Form eines geraden Streckarmes hat, der an
seinem äußeren Ende
gelenkig mit einer zugehörigen
Skelettstange verbunden ist. Die inneren Enden der Streckarme sind
gelenkig mit dem Umfang einer gemeinsamen zweiten Nabe verbunden,
die mit der ersten Nabe über
einen Teleskopmechanismus verbunden ist und somit relativ zu der
ersten Nabe beweglich ist. Wenn die zweite Nabe nach oben auf die
erste Nabe zu bewegt wird, üben
die Streckarme eine auswärts
gerichtete Kraft auf die Skelettstangen aus, so daß diese
in ihre aufgespannte Position bewegt werden und dann in dieser Position
gehalten werden. Damit die Skelettstangen stabil in der aufgespannten
Position abgestützt
werden, muß die
zweite Nabe einen gewissen vertikalen Abstand zu der ersten Nabe
aufweisen, so daß sie
vom Dach aus nach unten in das Innere des Zeltes vorspringt und daher
die effektive Innenhöhe
des Zeltes einschränkt.
Außerdem
muß, wenn
die Anzahl der Skelettstangen erhöht wird, die Anzahl der Streckarme entsprechend
erhöht
werden, und es zunehmend schwierig, die größere Anzahl von Streckarmen
gelenkig mit dem Umfang der zweiten Nabe zu verbinden. Aus diesem
Grund muß die
zweite Nabe einen relativ komplexen Aufbau und relativ große Abmessungen
haben.
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Der
Aufspannmechanismus gemäß der Erfindung,
wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, hat den Vorteil, daß er den
Innenraum des Zeltes nicht nennenswert einschränkt und sich dennoch einfach bedienen
und herstellen läßt.
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Gemäß der Erfindung
ist jedes Streckelement zwischen zwei benachbarten Skelettstangen angeordnet
und dazu ausgebildet, sich unter der Wirkung des Antriebsmechanismus
auf die Nabe zu oder von dieser weg zu bewegen, um dadurch die beiden Skelettstangen
auseinander zu spreizen.
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Wenn
das Skelett des Zeltes aufgespannt worden ist, liegen somit die
Streckelemente und die Teile des Antriebsmechanismus, die an diese
anschließen,
im wesentlichen in oder oder in der Nähe der Ebene, die von den beiden
benachbarten Skelettstangen aufgespannt wird, d.h., in der Nähe der Wand
des Zeltes, und werden daher nicht in das Innere des Zeltes vorspringen.
Es versteht sich, daß jede
einzelne Skelettstange durch zwei Streckelemente mit ihren beiden
Nachbarn verbunden ist und die Skelettstange Aufspannkräften von
beiden Streckelementen unterliegt. Diese Kräfte wirken in annähernd jedoch
nicht genau entgegengesetzte Richtungen und erzeugen gemeinsam eine
nach außen
gerichtete Kraft, die die Skelettstange veranlaßt, in ihre aufgespannte Position
zu schwenken. Die auf die beiden Streckelemente wirkenden Reaktionskräfte werden
direkt von den benachbarten Skelettstangen aufgenommen. Somit werden
keine zweite Nabe und kein Teleskopmechanismus mehr benötigt.
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Speziellere
Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben
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Bevorzugt
umfaßt
der Antriebsmechanismus eine Anzahl von Zugseilen, eines für jedes
Streckelement, und diese Zugseile sind so angeordnet, daß sie das
Streckelement in Richtung auf die Nabe am oberen Mittelpunkt des
Zeltes ziehen.
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In
einer Ausführungsform
kann jedes Streckelement einfach durch ein einziges starres Element gebildet
werden, das gleitend zwischen den benachbarten Skelettstangen geführt ist.
Die Aufspannwirkung wird dann dadurch hervorgerufen, daß die Skelettstangen
in Richtung auf die zentrale Nabe zusammenlaufen, so daß sie auseinander
gespreizt werden, wenn sich das Streckelement näher auf die Nabe zu bewegt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird jedoch jedes Streckelement durch zwei Streckarme gebildet,
die an ihren Enden durch ein mittleres Gelenk miteinander verbunden
sind, und die äußeren Enden
der beiden Streckarme sind jeweils gelenkig durch ein äußeres Gelenk
mit einer der Skelettstangen verbunden. Das Zugseil wird dann mit
dem mittleren Gelenk verbunden sein. Im eingefalteten Zustand, wenn
die Skelettstangen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen,
werden auch die beiden Streckarme in einer im wesentlichen V-förmigen Konfiguration
im wesentlichen parallel zu den Skelettstangen verlaufen und an
dem mittleren Gelenk, das sich dann relativ weit von der Nabe entfernt
befindet, einen spitzen Winkel miteinander bilden. Wenn, um das
Skelett aufzuspannen, die mittleren Gelenke in Richtung auf die
Nabe gezogen werden, während
die äußeren Gelenke
an den Skelettstangen fixiert sind, so wird der zwischen den beiden Streckarmen
eingeschlossene Winkel zunehmen, und infolgedessen werden die Skelettstangen
auseinander gespreizt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil,
daß die
Streckarme relativ lang sein können und
die äußeren Gelenke
in einem großen
Abstand zu der zentralen Nabe angeordnet werden können, so
daß die
Skelettstangen in dem aufgespannten Zustand stabil abgestützt werden
und in der Lage sind, eine hohe Spannkraft auf die Zeltbahn auszuüben, die
von innen durch das Skelett abgestützt wird.
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Wenn
sich der zwischen den beiden Streckarmen jedes Streckelements gebildete
Winkel dem Wert von 180° nähert, kann
der Antriebsmechanismus, d.h., die Zugseile, in seiner Position
verriegelt werden, so daß das
Skelett im aufgespannten Zustand gehalten wird.
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Als
eine Alternative können
die mittleren Gelenke so ausgebildet sein, daß sie den zwischen den beiden
Streckarmen gebildeten Winkel auf etwas mehr als 180° begrenzen.
Wenn dann die Skelettstangen entgegen der Zugkraft der Zeltbahn
nach außen
gedrückt
werden, durchläuft
jedes Streckelement einen Totpunkt, wenn der Winkel zwischen den beiden
Streckarmen 180° überschreitet,
und das Skelett wird dann selbstverriegelnd im aufgespannten Zustand
gehalten.
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Die
Zugseile, die Teil des Antriebsmechanismus bilden, können an
der zentralen Nabe umgelenkt werden und können mit einem gemeinsamen Zugseil verbunden
sein, so daß sich
der Antriebsmechanismus betätigen
läßt, indem
einfach an dem Zugseil gezogen wird.
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Als
eine Alternative können
die Zugseile, die mit jedem der Streckelemente verbunden sind, am Umfang
einer gemeinsamen Trommel befestigt sein, die drehbar in der Nabe
gelagert ist. Der Antriebsmechanismus kann dann z.B. dadurch betätigt werden, daß die Trommel
gedreht wird, z.B. mit Hilfe einer kleinen Kurbel, so daß die Zugseile
auf die Trommel aufgewickelt werden und dadurch die Streckelemente
(oder zumindest deren mittleren Gelenke] in Richtung auf die Nabe
ziehen. Um den Antriebmechanismuss im aufgespannten Zustand zu verriegeln,
kann die Trommel mit einem Klinkenmechanismus verriegelt werden,
der sich manuell lösen
läßt, um das
Skelett einzufalten.
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Während bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
die mittleren Gelenke nach oben zu der Nabe gezogen werden, um die
Skelettstangen zu spreizen, ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei
der die mittleren Gelenke ursprünglich
nahe der Nabe liegen, so daß jedes
Paar von Streckarmen eine A-förmige
Konfiguration annimmt, und der Antriebsmechanismus so angeordnet
ist, daß er
die mittleren Gelenke von der Nabe weg nach unten zieht, um die
Skelettstangen zu spreizen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert werden,
in der zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Skeletts eines Schirmzelts
mit einem Aufspannmechanismus gemäß der Erfindung;
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2 das
Skelett nach 1 im eingefalteten Zustand;
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3 eine
Darstellung eines äußeren Gelenks
von der Innenseite des Skeletts aus gesehen;
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4 das äußere Gelenk
in einer Ansicht von oben; und
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5 eine
teilweise aufgeschnittene Ansicht eines mittleren Gelenks von der
Innenseite des Skeletts aus gesehen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfaßt ein Skelett 10 eines
Schirmzelts eine Nabe 12 in der oberen Mitte des Zeltes
und eine Anzahl (in diesem Beispiel vier) Skelettstangen 14,
die gelenkig mit dem Umfang der Nabe 12 verbunden sind.
Jede Skelettstange 14 ist an ihrem unteren Ende durch einen
Fortsatz 16 verlängert,
der durch eine Kupplung 18 lösbar mit dem oberen Teil der
Skelettstange verbunden ist. Die Skelettstangen 14 und
ihre Fortsätze 16 werden durch
elastische Stäbe
gebildet. Um das Zelt zu vervollständigen, wird das Skelett 10 von
einer nicht gezeigten Zeltbahn bedeckt, die durch die Skelettstangen 14 von
innen abgestützt
und gespannt wird. Die Skelettstangen 14 sind durch die
Zugkraft der Zeltbahn und/oder ein Band 20, das die unteren
Enden der Fortsätze 16 verbindet,
etwas gebogen.
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Die
Skelettstangen 14 sind relativ zu der Nabe 12 um
waagerechte Achsen schwenkbar, die Tangenten an den Umfang der kreisförmigen Nabe 12 bilden.
Ein Aufspannmechanismus 22 ist dazu vorgesehen, das Skelett 10 aufzuspannen
und die Skelettstangen 14 in einer aufgespannten Position
zu halten, in der sie radial von der Nabe 12 ausgehen, wie
in 1 gezeigt ist. Dieser Aufspannmechanismus 22 umfaßt eine
Vielzahl von Streckelementen 24. Die Anzahl der Streckelemente
ist gleich die Anzahl der Skelettstangen, und jedes Streckelement 24 liegt
zwischen zwei benachbarten Skelettstangen 14. Jedes Streckelement 24 umfaßt zwei
Streckarme 16, die an ihren Enden durch ein mittleres Gelenk 28 gelenkig
verbunden sind. Die äußeren Enden
jedes Paar von Streckarmen 26 sind jeweils durch ein festes äußeres Gelenk 30 gelenkig
mit einer der zugehörigen
Skelettstangen 14 verbunden.
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Ein
Antriebsmechanismus für
die Streckelemente 24 umfaßt eine Anzahl von flexiblen
Zuggliedern, z.B. Zugseilen 32, die von jedem mittleren
Gelenk 28 zu der Nabe 12 verlaufen, wo sie nach
unten umgelenkt werden und dann mit einem gemeinsamen Zugseil 34 verbunden
sind.
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In
den in 1 gezeigten aufgespannten Zustand ist der Winkel,
den die beiden Streckarme 26 jedes Streckelements 24 (auf
der der Nabe 12 zugewandten Seite) miteinander einschließen, etwas
größer als
180°. Die
Biegekräfte,
die von der Zeltbahn oder dem Band 20 auf die Skelettstangen 14 ausgeübt werden,
haben die Tendenz, die Streckarme 26 in Richtung auf das
mittlere Gelenk 28 zu drücken, und würden das mittlere Gelenk nach
oben schieben, um den Winkel zwischen den Streckarmen zu vergrößern. Wie
jedoch später
erläutert
werden wird, bilden die mittleren Gelenke 28 Anschläge, die
den Winkel zwischen den Streckarmen 26 auf den in 1 gezeigten
Winkel begrenzen. Infolgedessen verhalten sich die Streckelemente 24 wie
starre Elemente und halten die Skelettstangen 14 in Abstand
zueinander in dem aufgespannten Zustand.
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Wenn
das Skelett 10 eingefaltet werden soll, wird der Benutzer
jedes der mittleren Gelenke 28 von Hand nach unten drücken, so
daß jedes
der Streckelemente 24 einen Totpunkt durchläuft und
der Winkel zwischen den Streckarmen 26 kleiner wird als
180°. Dann
können
die Skelettstangen 14 nach innen schwenken, und die mittleren
Gelenke 28 bewegen sich weiter nach unten, bis der eingefaltete
Zustand erreicht ist, wie er in 2 dargestellt
ist.
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Wen
das Skelett 10 wieder aufgespannt werden soll, genügt es, an
dem Zugseil 34 zu ziehen, so daß die mittleren Gelenke 28 nach
oben gezogen werden. Dadurch werden die Skelettstangen 14 auseinandergedrückt und
nach außen
in den aufgespannten Zustand geschwenkt. Um die Reibung der Zugseile 32 zu
vermindern, die an der Nabe 12 umgelenkt werden, können die
Zugseile über
kleine Rollen (nicht gezeigt) geführt werden, die drehbar in
der Nabe 12 gelagert sind.
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3 und 4 zeigen
eines der äußeren Gelenke 30,
die eine Skelettstange 14 mit den Streckarmen 26 von
zwei benachbarten Streckelementen verbinden. Das äußere Gelenk 30 ist
als eine Schelle ausgebildet und fest auf der Skelettstange 14 montiert
und hat auf der in Bezug auf das Skelett nach außen weisenden Seite eine flache
Platte 36 zur flachen Abstützung der Zeltbahn. Auf der
Innenseite ist eine waagerecht vorspringende Rippe 38 mit zwei Öffnungen 40 versehen,
in welche die Streckarme 26 mit Ösen 42 eingehakt sind.
Somit sind die Streckarme 26 in der Lage, relativ zu der
Skelettstange 14 in einer zu der Platte 36 parallelen
Ebene zu schwenken, wie in 3 gezeigt
ist. Da die beiden Ebenen, die durch drei der Skelettstangen 14 aufgespannt
werden, einen Winkel miteinander bilden, insbesondere in dem in 2 gezeigten
eingefalteten Zustand, so sind die Streckarme 26 auch in
der Lage, in einer zu der Platte 36 senkrechten Richtung
zu schwenken, wie in 4 gestrichelt eingezeichnet ist.
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5 zeigt
eines der mittleren Gelenke 28, das die Form einer kreisförmigen Platte 44 hat,
mit einem exzentrischen Loch 46 zur Verankerung des Zugseils 32.
Zwei Gelenkzapfen 48 springen von der Innenseite der Platte 44 vor
und gehen durch Ösen 50,
die an den Enden der Streckarme 26 gebildet sind, so daß die Enden
der Streckarme 26 an der Platte 44 fixiert werden,
jedoch relativ zu dieser Platte und relativ zueinander schwenken
können.
Die Platte 44 ist mit einem Plateau 52 versehen,
das als Kreissektor geformt ist und als ein Anschlag zur Begrenzung
des Schwenkwinkels der Streckarme 26 dient, wenn die aufgespannte
Position erreicht ist. In 5 sind die
Positionen der Streckarme 26 im aufgespannten Zustand (1)
in durchgezogenen Linien dargestellt, und die Positionen der Streckarme
im eingefalteten Zustand (2) sind
gestrichelt eingezeichnet.