EP1065955A1 - Schirmvorrichtung - Google Patents

Schirmvorrichtung

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EP1065955A1
EP1065955A1 EP99907631A EP99907631A EP1065955A1 EP 1065955 A1 EP1065955 A1 EP 1065955A1 EP 99907631 A EP99907631 A EP 99907631A EP 99907631 A EP99907631 A EP 99907631A EP 1065955 A1 EP1065955 A1 EP 1065955A1
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EP
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membrane
screen device
shaft
umbrella
cap
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EP99907631A
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Werner Sobek
Mathias Schuler
Dominik BAUMÜLLER
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TRANSSOLAR ENERGIETECHNIK GmbH
Werner Sobek Ingenieure GmbH and Co KG
Original Assignee
Transsolar Energietechnik GmbH
Werner Sobek Ingenieure GmbH and Co KG
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Publication date
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    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B19/00—Special folding or telescoping of umbrellas
    • A45B19/02—Inflatable umbrellas; Umbrellas without ribs
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A45B23/00—Other umbrellas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B23/00—Other umbrellas
    • A45B2023/0012—Ground supported umbrellas or sunshades on a single post, e.g. resting in or on a surface there below
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B23/00—Other umbrellas
    • A45B2023/0093—Sunshades or weather protections of other than umbrella type

Definitions

  • the present invention relates to a screen device according to the preamble of claim 1.
  • the features specified in claim 1 are provided in a screen device of the type mentioned.
  • the measures according to the invention create a lightweight, automatically clampable screen device that is mechanically simplified and that can be implemented in particular over a large area.
  • the umbrella device ensures, in the open state, active ventilation of the space below the umbrella-like cap.
  • the shielding device 10, 110 and 210 shown in the drawing in several embodiments has a ribless shield-like cap 11, 111 and 211, which is rotatably and rotatably driven at the upper end of a shaft 12, 112 and 212 such that the shield-like Cap 11 can be clamped, held under tension and stabilized by means of the centrifugal force resulting from its rotation from a hanging slack rest position into an umbrella-shaped operating position.

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  • Tents Or Canopies (AREA)
  • Walking Sticks, Umbrellas, And Fans (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

Titel: SchirmvorrichtTing
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schirmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind Schirmvorrichtungen in Form von Regenschirmen oder Sonnenschirmen bekannt, deren schirmartige Kappe mit Spanten versehen sind, die einerseits an einem am oberen Ende des Schaftes angeordneten Ring und andererseits an einer längs des Schaftes zum Aufspannen der Schirmkappe verschiebbaren und aretierbaren Hülse angelenkt sind.
Diese Spanten dienen notwendigerweise zur Stützung des als Bespannung eingesetzten Deckmaterials. Bei Schirmvorrichtungen mit größeren Abmessungen nehmen die Spanten bereits einen großen Teil des Eigengewichtes der Schirmvorrichtung ein. Bei einer filigranen, gewichtsminimierten Ausführung sind sie unter Windbeanspruchung entsprechend knickgefährdet. Das kontrollierte Ineinanderfalten des als Beanspruchung eingesetzten Deckmaterials und dem Gestänge erweist sich bei großflächigen Schirmvorrichtungen als technisch schwierig und birgt in den Berührungspunkten von Bespannung und Gestänge eine Verletzungsgefahr des dünnen, biegeweichen Deckmaterials.
Eine Schirmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bspw. aus der US-A-5 020 557 und aus der EP-A 0 382 122 bekannt geworden. Im ersteren Falle ist die schirmartige Kappe zur Aufnahme und Kompensierung von Windkräften rotierbar gehalten. Im zweiten Falle besitzt die schirmartige Kappe zwei übereinander angeordnete Elemente, von denen das obere Kappenelement gegenüber dem unteren ortsfesten Kappenelement zum Filtern unerwünschter Sonnenlichtanteile um vorgegebene Winkelgrade von Hand verdrehbar ist. Derartige mit einer von Hand rotierbaren schirmartigen Kappe versehene Schirmvorrichtungen sind relativ aufwendig sowohl in der Herstellung als auch in der Benutzung, da sie ausschließlich über vorgesehene Spanten aufspannbar sind, die darüberhinaus ein erhebliches Gewicht besitzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schirmvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Ausschluß der oben genannten Nachteile in einfacherer und insbesondere automatischer Weise aufspannbar und wieder zusammenklappbar ist.
Zur Lösung dieser Ausgabe sind bei einer Schirmvorrichtung der genannten Art die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine leichtgewichtige, automatisch aufspannbare Schirmvorrichtung geschaffen, die mechanisch vereinfacht und die insbesondere großflächig verwirklicht werden kann. Desweiteren sorgt die Schirmvorrichtung in aufgespanntem Zustand für eine aktive Belüftung des Raumes unterhalb der schirmartigen Kappe.
Eine bevorzugte Anordnung des motorischen Antriebs und der Halterung der Membran an der Abtriebswelle ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 2 bzw. die des Anspruchs 3.
Der motorische Antrieb kann in bevorzugter Weise entweder durch einen kleinbauenden Elektromotor, einen pneumatischen oder auch hydraulischen Antrieb verwirklicht sein. Um einen Witterungsschutz hierfür zu erreichen und/oder ein störendes Aussehen zu vermeiden, sind die Merkmale gemäß Anspruch 6 vorgesehen. Für die Energiezufuhr zu einem pneumatischen Antrieb kann der Schaft unmittelbar das Luftleitungsrohr bilden.
Zur Verbesserung der aerodynamischen Stabilität der Schirmvorrichtung können zweckmäßigerweise die Merkmale gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Form der Kappe gemäß dem Merkmal des Anspruchs 8 zweckmäßig sein.
Zur Verbesserung der aerodynamischen Stabilität der Schirmvorrichtung sind auch die Merkmale gemäß Anspruch 9 vorteilhaft . Ausgestaltungen hierzu ergeben sich aus den Merkmalen des Anspruchs 10 und/oder 11.
Eine weitere Möglichkeit der Verbesserung der aerodynamischen Stabilität und/oder des Entfaltungsvorganges der schirmartigen Kappe der Schirmvorrichtung ergibt sich, wenn die Merkmale eines oder mehrerer der Ansprüche 12 bis 17 vorgesehen sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
Figur 1A und 1B in schematischer perspektivischer Ansicht bzw. schematischer Seitenansicht eine Schirmvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung in aufgespannter Betriebslage,
Figur 2 in schematischer Seitensicht die
Schirmvorrichtung nach Figur 1, jedoch in zusammengefalteter Ruhelage,
Figur 3 eine der Figur 1B entsprechende Darstellung, jedoch gemäß einer zweiten Ausführungsform vorliegender Erfindung,
Figuren
4A,B bis
8A,B Darstellungen entsprechend Figur 1A bzw.
Ausschnittvergrößerungen gemäß Kreis IV bis VIII, jedoch gemäß weiterer Ausführungsbeispiele vorliegender Erfindung,
Figur 9 eine der Figur 1B entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform, Figur 10 eine der Figur 1B entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform und
Figur 11 in schematischer Seitenansicht noch eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung während des AufSpannvorganges .
Die in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen dargestellte Schirmvorrichtung 10, 110 bzw. 210 besitzt eine spantenlose schirmartige Kappe 11, 111 bzw. 211, die am oberen Ende eines Schaftes 12, 112 bzw. 212 drehbar und rotierend antreibbar derart gehalten ist, daß die schirmartige Kappe 11 mittels der aus ihrer Rotation resultierenden Fliehkraft aus einer herabhängenden schlaffen Ruhelage in eine schirmförmige Betriebslage aufgespannt, gespannt gehalten und stabilisiert werden kann .
Gemäß Figur 1B ist der aufrechtstehende Schaft 12 ortsfest gehalten, bspw. unterhalb der Bodenfläche 13 an einem Klotz 14 befestigt. Am oberen Ende des Schaftes 12 ist ein motorischer Antrieb 15 befestigt bzw. aufgeflanscht , dessen senkrecht nach oben abstehende Abtriebswelle 16 mit einer unteren Scheibe 17 drehfest verbunden ist, die zusammen mit einer gegenüberliegenden oberen Scheibe 18 Teil einer Befestigungsvorrichtung 19 für die Kappe 11 ist.
Die schirmartige Kappe 11 besteht im wesentlichen aus einer Membran 21 aus leichtem, biegeweichem jedoch zugfestem Material. Die Membran 21 besitzt eine kreisförmige Grundfläche und ist um ihren Mittelpunkt zwischen die beiden Scheiben 17 und 18 der Befestigungsvorrichtung 19 befestigt, wobei die beiden Scheiben 17, 18 typischerweise zentrisch zum kreisförmigen Umfangsrand 22 der Membran 21 angeordnet sind. Das Halten der Membran 21 an der Befestigungsvorrichtung 19 kann in nicht dargestellter Weise bspw. durch Verklemmen der beiden Scheiben 17, 18 gegeneinander erfolgen.
In der in Figur 2 dargestellten Ruhelage ist die Membran 21 von der Befestigungsvorrichtung 19 schlaff herunterhängend um den Schaft 12 angeordnet. Es versteht sich, dass das Verhältnis von Membrandurchmesser und Schaftlänge entsprechend üblichen Schirmen bspw. Sonnenschirmen gewählt sein kann. Wird der motorische Antrieb 15, der bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein elektromotorischer Antrieb ist, zugeschaltet, wird die Membran 21 bspw. in die Richtung A (Figur 1A) in Rotation versetzt, wodurch sich aufgrund der angreifenden Fliehkräfte die Membran 21 in Richtung der Pfeile B aufrichtet, bis sie die in Figuren 1A und 1B dargestellte aufgespannte, hier etwa horizontale Betriebslage erreicht hat. In dieser Betriebslage dauert die Rotation (Pfeile A) der Membran 21 solange an, wie die schirmartige Kappe 11 aufgespannt gehalten werden soll. Die notwendige Höhe der Rotationsgeschwindigkeit hängt von verschiedenen Faktoren, wie Gewicht, äußeren Einwirkungen und Durchmesser der Membran 21 sowie dem Maß der eventuellen zusätzlichen Ballastierung ab. Zum Zusammenfalten der Membran 21 in die Ruhelage bzw. Parkposition gemäß Figur 2 wird der motorische Antrieb 15 abgeschaltet bzw. die Rotationsgeschwindigkeit stetig reduziert .
Die Ausführungsform gemäß Figur 3 zeigt eine Schirmvorrichtung 10a mit einer auf die spezifischen Einflußgrößen abgestimmten, pagodenförmigen Zuschnittsform der Schirmkappe 11a. Die Figuren 4 bis 8 zeigen Ausführungsformen von Schirmvorrichtungen 10b - lOf, deren schirmartige Kappen 11b - llf bzw. Membrane 21b - 21f mit Ballastierungen 30 unterschiedlicher Art und Weise bestückt sind. Gemäß Figur 4 ist die Membran 21b mit in konzentrischen Kreisen angeordneten Ringseilen 31 versehen, die gemäß Figur 4B von einem Streifen 36 aus bspw. Membranmaterial überdeckt und gehalten sind.
Figur 5 zeigt Ballastierungen 30 in Form von radialen Seilen 32, die bspw. ebenfalls mittels Streifen 37 aus Membranmaterial auf der Oberseite oder der Unterseite der Membran 21c gehalten sind.
Figur 6 zeigt als Ballastierung 30 ein Randseil 33, das in einem Randsaum 38 der Membran 21d gehalten ist.
Bei der Ausführungsform nach Figur 7 sind die Ballastierungen 30 durch Einzelmassen 34 gebildet, die in gleichmäßig verteilter Anordnung am Außenrad 39 der Membran 21e befestigt sind.
Figur 8 schließlich zeigt eine umfangsrandseitige Ballastierung 30, bespw. druch eine ringförmige Verdopplung 35 des Materials der Membran 21f .
Durch die genannten Ballastierungen 30 ergibt sich eine Verbesserung der aerodynamischen Stabilität und des Entfaltungsvorganges während des Anfahrens des Rotationsantriebes .
Die Ausführungsform gemäß Figur 9 zeigt eine Schirmvorrichtung 10a' mit einer doppellagigen Kappe lla' , deren obere 25 und untere Lage 26 jeweils an einer oberen 19a und unteren Befestigungsvorrichtung 19b gehalten ist.
Die in Figur 10 dargestellte Schirmvorrichtung 110 besitzt eine Kappe 111, bei der die Membran 121 als flaches Kissen mit einer oberen Membranlage 41 und einer unteren Membranlage 42, die außenrandseitig miteinander verbunden sind, ausgebildet ist. Die beiden Membranlagen 41 und 42 sind über Zwischenwände 43 in einzelne Kammern 44 unterteilt. Die radialen und/oder ringförmigen Kammern 44 sind beim Ausführungsbeispiel luftgefüllt, wobei der in den Kammern 44 aufzubauende Innendruck beim Anfahren und während der Rotation in Betriebslage in unterschiedlicher Weise vorgesehen sein kann. Hierzu ist in nicht dargestellter Weise die Membran 121 bzw. deren Kammern 44 mit einem Gebläse verbunden. Der in den Kammern 44 aufgebaute Innendruck kann auch in der Betriebsphase zeitlich begrenzt sein. Bspw. ist es möglich, während der Dauer erhöhter äußerer Einwirkungen, wie erhöhter Windbelastung, den Innendruck zu erhöhen und ihn während Phasen geringerer Einwirkungen zu verringern oder die Kammern 44 gar zu evakuieren.
Bei der in Figur 11 dargestellten Schirmvorrichtung 210 ist der Schaft 212 in seinem von der Membran 221 in Ruhelage überdeckten oberen Bereich mit Durchtrittsöffnungen 46 versehen, die in der Wand des hohlen Schaftes 212, bspw. verteilt über den Umfang und in mehreren Höhen, angeordnet sind. Der hohle Schaft 212 ist mit einem Gebläse 47 verbunden. Die vom Gebläse 47 erzeugte Druckluft wird durch den hohlen Schaft 212 geführt und kann aus den Durchtrittsöffnungen 46 austreten. Mit Hilfe dieser Druckluftströmung 48 kann der Entfaltungsvorgang der Membran 221, die hier die Form der Membran 21 nach den Figuren 1 und 2 hat, während der Rotation der Membran 221 (Pfeil A) wirksam unterstützt werden. Das Gebläse 47 kann nach Erreichen der Betriebslage der Membran 221 abgeschaltet werden.
Während bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der motorische Antrieb 15 als Elektromotor dargestellt ist, dessen elektrische Zuleitung durch den hohlen Schaft 12, 112, 212 geführt werden kann, ist bei einer nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen, den motorischen Antrieb 15 als pneumatischen Antrieb aufzubilden. Hierzu kann gemäß Figur 10 das Gebläse 47 verwendet werden, in dem die Befestigungsvorrichtung 19 an ihrer Unterseite bspw. nach Art eines Windrades ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung sind dann die genannten Durchtrittsöffnungen 46 verschließbar ausgebildet. Es versteht sich, daß ein derartiger pneumatischer Antrieb auch beim Ausführungsbeispiel der Figur 10 vorteilhaft sein kann.

Claims

10Patentansprüche
1. Schirmvorrichtung (10, 110, 210), mit einem Schaft (12, 112, 212) und einer um den Schaft rotierbaren, aufspannbaren schirmartigen Kappe (11, 111, 211) , dadurch gekennzeichnet, daß die schirmartige Kappe
(11, 111, 211) motorisch antreibbar ist und durch eine biegeweiche, zugfeste Membran (21, 121, 221) mit kreisförmiger Grundfläche gebildet ist, die durch aus der Rotation resultierende Fliehkräfte aus einer schlaff um den Schaft (12, 112, 212) hängenden Ruhelage in eine im wesentlichen horizontale Lage aufrichtbar und spannbar ist.
2. Schirmvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen motorischen Antrieb (15) am Kopf des unverdrehbaren Schaftes (12, 112, 212) .
3. Schirmvorrichtung nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21, 121, 221) mittels zwischen zweier mit der Welle (16) des motorischen Antriebs (15) drehfast gekoppelter Scheiben (17, 18) gehalten, vorzugsweise geklemmt ist.
4. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (15) durch einen Elektromotor gebildet ist .
5. Schirmvorrichtung nach mindestens einen der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatischer Antrieb vorgesehen ist . 11
6. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12, 112, 212) die Energiezufuhr zum motorischen Antrieb (15) aufnimmt.
7. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) einen auf die spezifischen Einflußgrößen abgestimmten, pagodenförmigen Zuschnitt besitzt .
8. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) mit einer Ballastierung (30) versehen ist .
9. Schirmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) mit radial und/oder ringbörmig angeordneten Seilen (31, 32) versehen ist .
10. Schirmvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) mit außenumfangsseitigen Zusatzmassen, wie Randseil, Einzelgewichten, Membranaufdoppelungen oder dergleichen versehen ist .
11. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (21) eine im Schnitt doppellagige Form besitzt .
12. Schirmvorrichtungen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 12
die Membran (121) eine flache kissenartige Form besitzt .
13. Schirmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kissenartige Membran (121) in radial und/oder ringförmig angeordneten Luftkammer
(44) unterteilt ist.
14. Schirmvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammern (44) mit einem Gebläse verbunden sind.
15. Schirmvorrichtungen nach den Ansprüchen 14 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammern (44) mit dem pneumatischen Antrieb (15) verbunden sind.
16. Schirmvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der in Ruhelage befindlichen Membran
(221) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
17. Schirmvorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 5 bzw. 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (212) im Bereich der sich in Ruhelage befindlichen Membran
(221) mit Luftaustrittsöffnungen (46) versehen ist.
EP99907631A 1998-03-21 1999-03-13 Schirmvorrichtung Expired - Lifetime EP1065955B1 (de)

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DE19812553 1998-03-21
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JP (1) JP2002507440A (de)
AT (1) ATE222468T1 (de)
DE (2) DE19812553C1 (de)
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