EP3795034A1

EP3795034A1 - Höhenpositioniervorrichtung und diese enthaltendes tafelsystem

Info

Publication number: EP3795034A1
Application number: EP20196838.5A
Authority: EP
Inventors: Michael Stegner
Original assignee: Duraplan GmbH
Current assignee: Duraplan GmbH
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: DE102019125386A1; EP3795034B1; DE102019125386B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Höhenpositioniervorrichtung 1, umfassend:
a) einen in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbaren Körper 2, wobei gilt:
untere Höhe H₁ ≤ H ≤ obere Höhe H₂ ; und
b) mindestens ein mit dem Körper 2 gekoppeltes Tragsystem 3 für den Körper 2, umfassend
b1) eine Gasfeder 4,9,
b2) ein flexibles Zugmittel 5, und
b3) mindestens ein Umlenkelement 6,7, um welches das flexible Zugmittel 5 geführt ist,

wobei sich die Gasfeder 4,9 auf einer ersten Seite S1 des Umlenkelementes 6 befindet und der Körper 2 auf einer zweiten Seite S2 des Umlenkelements 6, und das flexible Zugmittel eine Rollenkette 5 ist, die aufgrund ihres Gewichts eine Progression der Gasfeder 4 im Wesentlichen ausgleicht, wobei das mindestens eine Umlenkelement 6,7 ein Kettenrad oder eine Kettenscheibe ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Tafelsystem, das diese Höhenpositioniervorrichtung enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Höhenpositioniervorrichtung, umfassend:

a) einen in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbaren Körper, wobei gilt: $untere H \ddot{o} {he H}_{1} \leq H \leq obere H \ddot{o} {he H}_{2};$
und
b) mindestens ein mit dem Körper gekoppeltes Tragsystem für den Körper, umfassend
- b1) eine Gasfeder,
- b2) ein flexibles Zugmittel, und
- b3) mindestens ein Umlenkelement, um welches das flexible Zugmittel geführt ist,

Eine bequem und genau vorzunehmende Positionierung eines Körpers in einer gewünschten Höhe ist ein häufig vorkommendes Problem. Hierzu werden häufig Tragsysteme herangezogen, die es einem Benutzer ermöglichen sollen, mit einem möglichst geringen Kraftaufwand eine gewünschte Höhe möglichst bequem und genau einzustellen. Dabei wird der Körper meist direkt von einem Benutzer bewegt. Gewünscht ist dann, dass der Körper in der gewünschten eingestellten Höhenposition verbleibt, sobald ein Benutzer keine Kraft mehr auf den Körper ausübt.
Dies gilt insbesondere auch bei Tafelsystemen, Tafelsystemen mit Projektionsvorrichtungen oder Displays, wie sie beispielsweise in Klassenzimmern, Besprechungszimmern und Konferenzzimmern verwendet werden. Solche Tafelsysteme enthalten im Allgemeinen ein oder mehrere Tafeln, im Folgenden als "Tafel" abgekürzt, und ein Tragegestell, wobei die Tafel im Allgemeinen entlang des Tragegestells zwischen einer minimalen und einer maximalen Höhenposition verschiebbar angeordnet ist/sind. Um eine kraftschonende Verschiebbarkeit zu ermöglichen, wird häufig ein Gegengewicht eingesetzt, das über ein Seil- oder Kettenelement mit der Tafel gekoppelt ist und das in oder an dem Tafelgestell in der Höhe verschiebbar angeordnet ist. Das Gegengewicht läuft häufig innerhalb der Pylonen eine Tragegestells und gleicht das Gewicht der Tafeln einschließlich aller Beschläge und Befestigungselemente aus, so dass die Tafel an einer beliebigen Höhenposition ohne weitere Maßnahmen stehen bleibt. Solche Tafeln mit einem Gegengewicht sind beispielsweise in den Veröffentlichungen DE 1981489 U , DE 69 02 282 U , DE 3239502 A1 , DE 1672884 U und DE 83 24 708 A1 beschrieben.
Die dabei zu verwendenden schweren Gegengewichte erhöhen allerdings erheblich das Gewicht eines Tafelsystems, so dass dessen Transport erschwert ist. Dieser Nachteil gilt insbesondere auch für eine Bewegung des Tafelsystems bei der eigentlichen Benutzung vor Unterrichts- oder Besprechungsteilnehmern. Überdies bewegt sich bei solchen Systemen eine Tafel auch dann noch etwas, wenn ein Benutzer diese bereits los gelassen hat, also keine Kraft mehr auf die Tafel ausübt. Das führt häufig auch zu einem Anschlagen der Tafel am oberen oder unteren Ende des Höhenbereichs. Dies führt zu unerwünschten Geräuschen und kann auch die Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit eines Tafelsystems beeinträchtigen. Zwar werden bei solchen Tafelsystemen in der Regel auch elastische Anschlagelemente verwendet, welche die Folgen eines Anschlagens abmildern sollen. Aber auch solche Anschlagelemente können aufgrund des Anschlagens eintretende unerwünschte Bewegungen des Tragesystems einschließlich des Gegengewichts nicht verhindern.
Neben Tafelsystemen, bei denen die Höhenpositionierung mittels Gegengewichten erfolgt, sind allerdings auch solche Systeme bekannt, bei denen die Höhenpositionierung mit Hilfe eines Federmechanismus wie beispielsweise einer Gasdruckfeder realisiert ist. Solche Systeme sind beispielsweise in den Veröffentlichungen DE 42 35 764 A1 , DE-OS 19 18 262 und DE 10 2008 033 059 A1 beschrieben.
So beschreibt die Veröffentlichung DE 10 2008 033 059 A1 eine Höhenpositioniervorrichtung für eine Präsentationsvorrichtung, mit

einem Träger, an dem wenigstens ein Präsentationselement befestigbar ist;
einer Halterung, an welcher der Träger zwischen einer ersten und einer zweiten Höhenposition verschiebbar angebracht ist;
wenigsten einem flexiblen Zugmittel, dessen eines Ende an dem Träger bzw. einem mit dem Träger bewegbaren Element befestigt ist und dessen anderes Ende an der Halterung bzw. einem höhenfesten Element befestigt ist;
wenigstens einem Umlenkelement, um welches das wenigstens eine Zugmittel in der Art eines Flaschenzugs geführt ist; und
einem pneumatischen Kolbenmechanismus, an dessen einem Ende das wenigstens eine Umlenkelement befestigt ist und dessen anderes Ende so an der Halterung bzw. einem höhenfesten Element oder an dem Träger bzw. einem mit dem Träger bewegbaren Element abgestützt ist, dass der Kolbenmechanismus ein Gesamtgewicht des Trägers und des wenigstens einen daran befestigbaren Präsentationselements im Wesentlichen ausgleicht, um den Träger an einer beliebigen Position zwischen der ersten und der zweiten Höhenposition zu halten.

Eine Gasdruckfeder als Beispiel für eine Gasfeder besteht im Wesentlichen aus einem Druckrohr, einer Kolbenstange und einem Kolben, wobei das Druckrohr mit Stickstoffgas, welches unter hohem Druck steht, gefüllt ist. Die Kolbenstange kann bis zu einem bestimmten Ausmaß, dem sog. Hub der Gasfeder, in die Gasfeder hineingelangen. Die Kraft einer Gasdruckfeder wird durch den Druck des Stickstoffgases bestimmt. Je weiter eine Gasdruckfeder eingeschoben wird, desto größer wird das Volumen, das die Kolbenstange einnimmt. Der Druck in der Gasfeder und damit die Kraft der Gasfeder nehmen somit durch das Einschieben der Gasdruckfeder zu. Dabei ist die dieses Phänomen beschreibende "Progression P (in %)" einer Gasfeder wie folgt definiert: $P = 100 \times ({ΔF}_{P} / F_{A}),$
wobei die Progressionskraft ΔF_P der Unterschied zwischen der Kraft F_I der eingefahrenen Gasfeder und der Kraft F_A der ausgefahrenen Gasfeder ist. Die Progression gibt es entsprechend auch bei Gaszugfedern, die nach dem umgekehrten Funktionsprinzip wie die Druckfedern arbeiten. D.h. bei einer Gaszugfeder wird durch den Gasdruck im Zylinder die Kolbenstange nach Innen gezogen.
Wird eine Gasfeder in einer Höhenpositioniervorrichtung eingesetzt, um die Schwerkraft eines in der Höhe zu positionierenden Körpers, z.B. einer Tafel, auszugleichen, so führt die Progression der Gasfeder dazu, dass die Kraft über den Verstellweg nicht konstant bleibt und somit die Höhenpositioniervorrichtung nicht ohne Hilfsmittel (z.B. Arretierung) an der eingestellten Höhenposition verbleibt. Die Höhenpositioniervorrichtung bewegt sich daher von der eingestellten Position an die Position zurück, in der die Schwerkraft der Tafel genau der Gegenkraft der Gasdruckfeder entspricht.
Die Progression führt bei der Höhenverstellung eines Körpers, z.B. einer Tafel, dazu, dass mit zunehmender Höhenverstellung die Kraft zum Verschieben z.B. der Tafel zunimmt. Außerdem bewegt sich dann die Tafel auch nach Wegfall einer Krafteinwirkung durch einen Benutzer der Tafel noch weiter. Ein Ausgleich der Progression wäre also wünschenswert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Höhenpositioniervorrichtung mit einem eine Gasfeder umfassenden Tragsystem, bei dem eine Progression einer darin eingesetzten Gasfeder auf einfache und bequeme Weise ausgeglichen werden kann. Vorzugsweise sollte diese Höhenpositioniervorrichtung kompakt ausgestaltet werden können, so dass auch bei deren Verwendung beispielsweise in einem Tafelsystem eine möglichst platzsparende Realisierung möglich ist. Aufgabe der Erfindung war außerdem die Bereitstellung eines diese Höhenpositioniervorrichtung enthaltenden Tafelsystems.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Höhenpositioniervorrichtung und ein diese Höhenpositioniervorrichtung enthaltendes Tafelsystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen der Höhenpositioniervorrichtung entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen des Tafelsystems und umgekehrt, auch wenn hierin darauf nicht jeweils gesondert hingewiesen wird.
Die Erfindung betrifft somit eine Höhenpositioniervorrichtung, umfassend:

a) einen in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbaren Körper, z.B. eine Tafel, wobei gilt: $untere H \ddot{o} {he H}_{1} \leq H \leq obere H \ddot{o} {he H}_{2};$
und
b) mindestens ein mit dem Körper gekoppeltes Tragsystem für den Körper, umfassend
- b1) eine Gasfeder,
- b2) ein flexibles Zugmittel, und
- b3) mindestens ein Umlenkelement, um welches das flexible Zugmittel geführt ist,

Dabei trennt der Scheitelpunkt des Umlenkelementes bzw. des oberen Umlenkelementes, falls mehrere Umlenkelemente vorhanden sind, die erste Seite S1 von der zweiten Seite S2. Hierbei ist der Begriff "Gasfeder auf einer ersten Seite des Umlenkelementes" breit zu verstehen. Ist die Höhenpositioniervorrichtung beispielsweise als Flaschenzug mit zwei Umlenkelementen ausgestaltet, bei der Höhenpositioniervorrichtung also ein zweites, d.h. unteres, Umlenkelement vorhanden, welches über eine Gasfeder mit dem ersten, d.h. oberen, Umlenkelement verbunden ist, so gilt im Sinne der Erfindung, dass sich das zweite Umlenkelement mit der Gasfeder auf der ersten Seite des Umlenkelementes befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Höhenpositioniervorrichtung mindestens ein Pylon auf, in oder an dem das Tragsystem b) angeordnet ist. Dabei werden die Positionierung und die Anzahl der Pylone insbesondere von dem zu tragenden Körper, d.h. dessen Masse, der Verteilung von dessen Masse und den betreffenden Abmessungen, abhängen.
Die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte Gasfeder b1) ist an sich nicht beschränkt. So können hierfür Gasdruckfedern und Gaszugfedern unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden, wobei allerdings deren Hubhöhe, Abmessungen, Material und innerer Aufbau vom Einsatzgebiet und dabei insbesondere vom Höhenbereich, d.h. H₁ und H₂, und der vertikal zu verschiebenden Last abhängen. Die Gasfeder ist erfindungsgemäß vorzugsweise im Wesentlichen vertikal angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Höhenpositioniervorrichtung ist die Gasfeder b1) eine Gasdruckfeder. Hierbei ist wiederum eine Höhenpositioniervorrichtung bevorzugt, bei welcher der Körper eine Masse im Bereich von 30 bis 100 kg hat und die ausgefahrene Gasdruckfeder mit einer Hubhöhe h im Bereich von 30 bis 120 cm eine Progression im Bereich von 5 bis 15 %, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 10 %, hat.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung wird vorteilhaft als Gasfeder b1) eine Gaszugfeder eingesetzt.
Erfindungsgemäß befindet sich dann auf einer zweiten Seite S2 des Umlenkelements der Körper, der in seiner Höhe positioniert werden soll, und auf einer ersten Seite S1 des Umlenkelements befindet sich eine Gaszugfeder, die das Gewicht des Körpers bzw. seine Masse ausgleichen soll.
Soll die Positionierung des Körpers über den gesamten Höhenverstellweg (H) ohne zusätzliche Hilfsmittel (z. B. Arretierung) erfolgen, so müssen die Kräfte auf beiden Seiten des Umlenkelements, nämlich die Kraft F1 auf der Seite S2 und die Kraft F2 auf der Seite S1 über den gesamten Höhenverstellweg im Wesentlichen gleich sein. Zwar sollte die Progression vorzugsweise genau ausgeglichen werden; aufgrund von stets vorhandenen Reibungskräften kann hiervon allerdings geringfügig abgewichen werden.
Für das flexible Zugmittel gilt, dass der Teil der Masse m des flexiblen Zugmittels, der sich auf der Seite S2 befindet, sich zu der Gesamtkraft auf dieser Seite F1 addiert, und der Teil des flexiblen Zugmittels auf der Seite S1 addiert sich zu F2. Durch die Veränderung der Höhenposition H kommt es zu einer Verlagerung der Masse des flexiblen Zugmittels beispielsweise von S2 zu S1.
Verändert man die Höhenposition der Positioniervorrichtung, indem man z.B. den Körper nach oben bewegt, so wird die Gaszugfeder eingefahren und ihre Zugkraft verringert sich progressionsbedingt. Gleichzeitig erhöht sich der Anteil des flexiblen Zugmittels auf der Seite S1 und der Anteil des Zugmittels auf der Seite S2 verringert sich entsprechend. Dies führt dazu, dass sich die Schwerkraft des Zugmittels zu der Gesamtkraft F2 auf der Seite S1 addiert und diese erhöht, und auf der Seite S1 entsprechend verringert.
Erfindungsgemäß wird daher ein flexibles Zugmittel mit einer geeigneten Masse gewählt, um Körper und Gaszugfeder miteinander zu verbinden, so dass sich über den gesamten Höhenverstellweg der Kraftunterschied durch die Verlagerung des Zugmittels und der Kraftunterschied durch die Progression der Gasfeder genau aufheben.
Das gleiche Prinzip kann bei der vorgenannten Gasdruckfeder angewendet werden, indem man als Gegenkraft zur Schwerkraft des Körpers, z.B. einer Tafel, eine Gasdruckfeder und ein zusätzliches zweites Umlenkelement verwendet und diese nach dem Prinzip eines Flaschenzuges aufbaut. Der Vorteil eines solchen Aufbaus ist, dass sich durch das Flaschenzugprinzip der Höhenverstellweg (H) des Körpers im Vergleich zum Hub der Gasfeder verdoppelt, wobei sich die Auszugskraft der Gasdruckfeder entsprechend dem Gewicht des Körpers ebenso verdoppeln muss.
Der Körper, z.B. eine Tafel, kann auf sehr unterschiedliche Weise mit der Rollenkette verbunden sein, solange eine ausreichend stabile Verbindung zwischen Rollenkette und Körper während eines Betriebes der Höhenpositioniervorrichtung sichergestellt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung ist es besonders bevorzugt, dass die Rollenkette in der Art eines Flaschenzugs mit einer Übersetzung von 1 : 2 geführt ist und ein oberes Umlenkelement und ein unteres Umlenkelement aufweist, von denen das obere Umlenkelement einen größeren Durchmesser hat als das untere Umlenkelement. Das Verhältnis zwischen den Durchmessern von oberem Umlenkelement und unterem Umlenkelement ist an sich nicht beschränkt. Allerdings wird der Durchmesser des unteren Umlenkelementes zweckmäßig so gewählt, dass er größer ist als der Durchmesser eines Zylinders der Gasfeder.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Rollenkette eine längenspezifische Masse im Bereich von 0,8 bis 2 kg/m hat, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,5 kg/m. Dabei ist es wiederum vorteilhaft, wenn die Rollenkette eine Breite im Bereich von 0,5 bis 2 cm hat, vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,5 cm. Eine solche Rollenkette kann nicht nur effektiv die Progression ausgleichen, sondern auch erheblich zur Stabilität der Höhenpositioniervorrichtung beitragen. Als Material der Rollenkette wird vorzugsweise Stahl eingesetzt.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Höhenpositioniervorrichtung ist die Rollenkette derart ausgestaltet ist, dass bei einer eingestellten Höhe H₂ des Körpers ein über einen Scheitelpunkt P1 eines oberen Umlenkelementes auf dessen zweite Seite S2 verschobener Längenabschnitt L der Rollenkette eine Masse ΔM_Z hat, die eine Kraft Fz auf die Gasfeder ausübt, welche die Progressionskraft ΔF_P im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔF_P aus dem Unterschied der Kraft F_I der eingefahrenen Gasfeder zur Kraft F_A der ausgefahrenen Gasfeder ergibt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die verschobene Masse ΔM_Z nicht mehr auf die auf der ersten Seite des oberen Umlenkelementes befindliche Gasfeder drückt.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Tafelsystem, umfassend

a) eine in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbare Tafel, wobei gilt: $untere H \ddot{o} {he H}_{1} \leq H \leq obere H \ddot{o} {he H}_{2};$
b) mindestens ein mit einer Tafel gekoppeltes Tragsystem für die Tafel, umfassend
- b1) eine Gasfeder,
- b2) ein flexibles Zugmittel, und
- b3) mindestens ein Umlenkelement, um welches das flexible Zugmittel (5), im Allgemeinen in der Art eines Flaschenzugs, geführt ist; und
c) ein Tafelgestell, wobei die Tafel entlang des Tafelgestells zwischen der unteren Höhenposition H₁ und der höheren Höhenposition H₂ verschiebbar angeordnet ist;

Das Tafelgestell verfügt im Allgemeinen über entsprechende Schienen, entlang der die Tafel möglichst exakt verschoben werden kann. Für ein gutes Gleiten in den Schienen kann hierbei z.B. die Tafel auch über geeignete Rollen verfügen. Durch eine geeignete Materialauswahl und/oder Beschichtung der sich berührenden Oberflächen kann ebenfalls zur besseren Führung der Tafel beigetragen werden.
Ein erfindungsgemäßes Tafelsystem hat im Allgemeinen eine Masse im Bereich von 50 bis 150 kg, mehr bevorzugt im Bereich von 55 bis 75 kg. Die Differenz ΔH, die auch als Verfahrweg bezeichnet wird, beträgt im Allgemeinen zwischen 80 und 120 cm, mehr bevorzugt 90 bis 110 cm.
Das Tafelsystem weist vorzugsweise mindestens ein Pylon auf, in oder an dem ein Tragsystem b) angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Tragsystem im Pylon gefunden. Tafelsysteme weisen im Allgemeinen eine zentrale Tafel auf, deren Breite größer als deren Höhe ist. Bei Verwendung eines Pylons ist dieses daher im Allgemeinen im Bereich der Mitte der zentralen Tafel angeordnet, wobei der Pylon aus Stabilitätsgründen auch eine ausreichende Breite haben muss. Eine solche Anordnung ist allerdings insbesondere dann nachteilig, wenn es sich um ein schweres Tafelsystem handelt, das ggf. auch aus mehreren einzelnen Tafeln besteht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tafelsystems weist daher das Tafelgestell zwei Pylone auf, in denen jeweils ein Tragsystem b) angeordnet ist, so dass eine von jedem der Tragsysteme b) zu tragende Last halbiert ist. Da das erfindungsgemäß eingesetzte Tragsystem b) sehr schmal ausgestaltet sein kann, kann es sehr platzsparend jeweils in einem der links und rechts von einer zentralen Tafel angeordneten Pylone untergebracht sein. Diese Pylone können dann ebenfalls sehr schmal sein.
Die Pylonen, die zum Beispiel aus Aluminium gefertigt sein können, sind im Allgemeinen parallel zueinander und vertikal ausgerichtet.
Anstelle von Pylonen können allerdings auch andere Säulen, Stützen, Tragelemente und dergleichen verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Tafelsystems ist die Gasfeder b1) eine Gasdruckfeder. Dabei sind insbesondere Gasdruckfedern bevorzugt, bei denen ein Kolbenstangendurchmesser 5 bis 15 mm und ein Durchmesser des Druckrohrs 25 bis 60 mm, vorzugsweise 30 bis 50 mm beträgt, und der Hub von 70 bis 100 cm beträgt. Dabei hängt ein erforderlicher Hub ab von dem zu überwindenden Höhenunterschied ΔH, wobei der Hub allerdings bei Verwendung eines Flaschenzuges mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 nur halb so groß sein muss.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Tafelsystems ist die Gasfeder b1) eine Gasdruckfeder.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Tafelsystem bevorzugt, bei dem die Rollenkette derart ausgestaltet ist, dass bei einer eingestellten Höhe H₂ des Körpers ein über einen Scheitelpunkt P1 eines oberen Umlenkelementes auf dessen zweite Seite S2 verschobener Längenabschnitt L der Rollenkette eine Masse ΔM_Z hat, die eine Kraft Fz auf die Gasfeder ausübt, welche die Progressionskraft ΔF_P im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔF_P aus dem Unterschied der Kraft F_I der eingefahrenen Gasfeder zur Kraft F_A der ausgefahrenen Gasfeder ergibt. Dabei gilt vorzugsweise, dass die Masse ΔM_Z der Rollenkette das Produkt aus der Länge ΔH = (H₂ - H₁) und einer längenspezifischen Masse M_I der Rollenkette ist.
Das Tafelsystem kann an einer Gebäudewand angebracht sein oder auch mobil ausgestaltet sein, d.h. mit einem verfahrbaren Untergestell oder einem sonstigen örtlich veränderbaren Gestell ausgestattet sein.
Das erfindungsgemäße Tafelsystem bzw. die darin eingesetzten Tafeln sind erfindungsgemäß nicht besonders eingeschränkt, sind aber insbesondere Interaktive Whiteboards und Touchdisplays.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Mit der erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung kann auf einfache, bequeme und materialschonende Weise eine Höhenverstellung auch bei schweren Körpern wie Tafeln vorgenommen werden. Dies kann mit einem geringen Kraftaufwand geschehen. Dabei ermöglicht es die Erfindung, dass der Körper bzw. die Tafel nach Wegfall einer Krafteinwirkung durch einen Benutzer umgehend und stabil in der eingestellten Höhe verbleibt. Eine separate Bremse kann entfallen. Die Verstellung kann stufenlos ohne eine separate eigene Arretierung erfolgen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtungen und erfindungsgemäßen Tafelsystemen. Hierbei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 bis 8.

Figur 1: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gaszugfeder eingesetzt wird. Die Gaszugfeder ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren.
Figur 2: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gaszugfeder eingesetzt wird. Die Gaszugfeder ist in dieser Ansicht vollständig eingefahren.
Figur 3: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird. Die Gasdruckfeder ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren.
Figur 4: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 3 gezeigte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder nur teilweise eingefahren ist.
Figur 5: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird. Die Gasdruckfeder ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren.
Figur 6: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 5 gezeigte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder vollständig eingefahren ist.
Figur 7: zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder vollständig ausgefahren ist.
Figur 8: zeigt eine perspektivische Ansicht der in Figur 7 gezeigten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems.

Figur 1 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 1, bei welcher als Gasfeder eine Gaszugfeder 4 eingesetzt wird. Die Gaszugfeder 4 ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren.
Bei der hier gezeigten ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 1 befindet sich auf einer zweiten Seite S2 des Umlenkelements 6, hier eine Kettenscheibe, der Körper 2, der in seiner Höhe positioniert werden soll, und auf einer ersten Seite S1 des Umlenkelements 6 befindet sich die Gaszugfeder 4, die das Gewicht des Körpers 2 bzw. seine Masse ausgleichen soll. 3 bedeutet das Tragsystem.
Die Positionierung des Körpers 2 über den gesamten Höhenverstellweg (H) erfolgt hier ohne zusätzliche Hilfsmittel (z. B. eine Arretierung). Daher sind hier die Kräfte auf beiden Seiten des Umlenkelements 6, nämlich die Kraft F1 auf der Seite S2 und die Kraft F2 auf der Seite S1 über den gesamten Höhenverstellweg im Wesentlichen gleich.
Für das flexible Zugmittel 5, hier eine Rollenkette, gilt, dass der Teil der Masse m des flexiblen Zugmittels 5, der sich auf der Seite S2 befindet, sich zu der Gesamtkraft auf dieser Seite F1 addiert, und der Teil des flexiblen Zugmittels 5 auf der Seite S1 addiert sich zu F2. Durch die Veränderung der Höhenposition kommt es zu einer Verlagerung der Masse des Zugmittels 5 beispielsweise von S2 zu S1.
Verändert man die Höhenposition der Höhenpositioniervorrichtung 1, indem man z.B. den Körper 2 nach oben bewegt, so wird die Gaszugfeder 4 eingefahren und ihre Zugkraft verringert sich progressionsbedingt. Gleichzeitig erhöht sich der Anteil des flexiblen Zugmittels 5 auf der Seite S1 und der Anteil des Zugmittels 5 auf der Seite S2 verringert sich entsprechend. Dies führt dazu, dass sich die Schwerkraft des flexiblen Zugmittels 5 zu der Gesamtkraft F2 auf der Seite S1 addiert und diese erhöht, und auf der Seite S1 entsprechend verringert.
Daher ist hier ein flexibles Zugmittel mit einer solchen Masse gewählt, dass Körper 2 und Gaszugfeder 4 miteinander so verbunden sind, dass sich über den gesamten Höhenverstellweg der Kraftunterschied durch die Verlagerung des flexiblen Zugmittels 5 und der Kraftunterschied durch die Progression der Gaszugfeder 4 genau aufheben.
Figur 2 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 3, bei welcher als Gasfeder eine Gaszugfeder 4 eingesetzt wird. Die Gaszugfeder 4 ist in dieser Ansicht vollständig eingefahren. Ansonsten haben gleiche Bezugszeichen hier die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.
Figur 3 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 1 mit einem Tragsystem 3, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder 9 eingesetzt wird. Die Gasdruckfeder 9 ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren. Die Höhenpositioniervorrichtung 1 ist hier als Flaschenzug mit einer Übersetzung von 1 : 2 ausgeführt. Neben einem oberen Umlenkelement 6, hier eine Kettenscheibe, da das flexible Zugelement 5 hier eine Rollenkette ist, gibt es daher noch ein unteres Umlenkelement 7, das kleiner als das obere Umlenkelement 6 ist. Die Gasdruckfeder 9 verbindet hier das obere Umlenkelement 6 mit dem unteren Umlenkelement 7. 13 bedeutet hier einen Scheitelpunkt am ersten (oberen) Umlenkelement 6, welches eine erste Seite S1 von einer zweiten Seite S2 des oberen Umlenkelementes 6 trennt.
Figur 4 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 3 gezeigte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 1, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder 9 eingesetzt wird, welche hier nur teilweise eingefahren ist. Ansonsten haben gleiche Bezugszeichen hier die gleiche Bedeutung wie in Figur 3.
Figur 5 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems 11 mit einer Höhenpositioniervorrichtung 1 gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer Höhenpositioniervorrichtung 1, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder 9 eingesetzt wird. Die Gasdruckfeder 9 ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren. 2 bedeutet hier eine Tafel als in einer Höhe H positionierbarer Körper. Vom Tafelgestell 12 ist bei dieser Ansicht ein (erster) Pylon 8 gezeigt. Ansonsten haben gleiche Bezugszeichen hier die gleiche Bedeutung wie in Figur 3.
Figur 6 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in Figur 5 gezeigte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems 11 mit einer Höhenpositioniervorrichtung 1 gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung 1, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder 9 eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder vollständig eingefahren ist. Ansonsten haben gleiche Bezugszeichen hier die gleiche Bedeutung wie in Figur 3.
Figur 7 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems 11 mit einer Höhenpositioniervorrichtung 1 gemäß der in den Figuren 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher im Tragsystem 3 als Gasfeder eine Gasdruckfeder 9 eingesetzt wird, die hier vollständig ausgefahren ist. In Fig. 7 haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie in Figur 3. Hinzugekommen ist hier ein Führungselement 16, hier eine Führungsschiene, für die Tafel 4, die so genau und bequem in der Höhe verschoben werden kann. Das obere Umlenkelement 3 befindet sich hier in einem Befestigungskasten 15, der hier auch als Befestigungselement für die Gasdruckfeder 9 dient. 17 bedeutet einen Befestigungspunkt für die Rollenkette 5 an der Tafel 4. 18 bedeutet Rollen zum erleichterten Verschieben der Tafel, die hier in der Führungsschiene 16 angeordnet sind.
Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der in Figur 7 gezeigten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems 11. Gezeigt sind hier ein erster Pylon 8 und ein zweiter Pylon 10, an denen jeweils eine Führungsschiene 16 für die Höhenverschiebung der Tafel 2 angebracht ist.

Bezugszeichenliste

1: Höhenpositioniervorrichtung
2: In einer Höhe H positionierbarer Körper, z.B. eine Tafel
3: Tragsystem
4: Gasfeder, Gaszugfeder
5: Flexibles Zugmittel, Rollenkette
6: Erstes (oberes) Umlenkelement
7: Zweites (unteres) Umlenkelement
8: (Erster) Pylon
9: Gasfeder, Gasdruckfeder
10: Zweiter Pylon
11: Tafelsystem
12: Tafelgestell
13: Scheitelpunkt am ersten (oberen) Umlenkelement
14: Führungselement, Führungsschiene für Tafel
15: Befestigungskasten, Befestigungselement
16: Führungsschiene (für Tafel)
17: Befestigungspunkt (für die Rollenkette an der Tafel)
18: Rollen (zum erleichterten Verschieben der Tafel)

Claims

Höhenpositioniervorrichtung (1), umfassend:
a) einen in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbaren Körper (2), wobei gilt: $untere H \ddot{o} {he H}_{1} \leq H \leq obere H \ddot{o} {he H}_{2};$
und

b) mindestens ein mit dem Körper (2) gekoppeltes Tragsystem (3) für den Körper (2), umfassend
b1) eine Gasfeder (4,9),

b2) ein flexibles Zugmittel (5), und

b3) mindestens ein Umlenkelement (6,7), um welches das flexible Zugmittel (5) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gasfeder (4,9) auf einer ersten Seite S1 des Umlenkelementes (6) befindet und der Körper (2) auf einer zweiten Seite S2 des Umlenkelements (6), und das flexible Zugmittel eine Rollenkette (5) ist, die aufgrund ihres Gewichts eine Progression der Gasfeder (4) im Wesentlichen ausgleicht, wobei das mindestens eine Umlenkelement (6,7) ein Kettenrad oder eine Kettenscheibe ist.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Pylon (8) aufweist, in oder an dem das Tragsystem b) (3) angeordnet ist.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfeder b1) (4,9) eine Gasdruckfeder (9) ist.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (2) eine Masse im Bereich von 30 bis 100 kg hat und die ausgefahrene Gasdruckfeder (9) mit einer Hubhöhe h im Bereich von 30 bis 120 cm eine Progression im Bereich von 5 bis 15 % hat.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfeder b1) (4,9) eine Gaszugfeder (4) ist.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette (5) in der Art eines Flaschenzugs mit einer Übersetzung von 1 : 2 geführt ist und ein oberes Umlenkelement (6) und ein unteres Umlenkelement (7) aufweist, von denen das obere Umlenkelement (6) einen größeren Durchmesser hat als das untere Umlenkelement (7).
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette (5) eine längenspezifische Masse im Bereich von 0,8 bis 2 kg/m hat, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,5 kg/m.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette (5) eine Breite im Bereich von 0,5 bis 2 cm hat, vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,5 cm.
Höhenpositioniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette (5) derart ausgestaltet ist, dass bei einer eingestellten Höhe H₂ des Körpers (2) ein über einen Scheitelpunkt P1 (13) eines oberen Umlenkelementes (6) auf dessen zweite Seite verschobener Längenabschnitt L der Rollenkette (5) eine Masse ΔM_Z hat, die eine Kraft F_Z auf die Gasfeder (4,9) ausübt, welche die Progressionskraft ΔF_P im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔF_P aus dem Unterschied der Kraft F_I der eingefahrenen Gasfeder (4,9) zur Kraft F_A der ausgefahrenen Gasfeder (4,9) ergibt.
Tafelsystem (11), umfassend
a) eine in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H₂ und einer unteren Höhe H₁ positionierbare Tafel (2), wobei gilt: $untere H \ddot{o} {he H}_{1} \leq H \leq obere H \ddot{o} {he H}_{2};$

b) mindestens ein mit einer Tafel (2) gekoppeltes Tragsystem (3) für die Tafel (2), umfassend
b1) eine Gasfeder (4,9),

b2) ein flexibles Zugmittel (5), und

b3) mindestens ein Umlenkelement (6,7), um welches das flexible Zugmittel (5) geführt ist; und

c) ein Tafelgestell (12), wobei die Tafel (2) entlang des Tafelgestells (12) zwischen der unteren Höhenposition H₁ und der höheren Höhenposition H₂ verschiebbar angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gasfeder (4,9) auf einer ersten Seite S1 des Umlenkelementes (6) befindet und die Tafel (2) auf einer zweiten Seite S2 des Umlenkelements (6), und das flexible Zugmittel eine Rollenkette (5) ist, die aufgrund ihres Gewichts eine Progression der Gasfeder (4) im Wesentlichen ausgleicht, wobei das mindestens eine Umlenkelement (6,7) ein Kettenrad oder eine Kettenscheibe ist.
Tafelsystem (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tafelgestell (12) mindestens ein Pylon (8) aufweist, in oder an dem ein Tragsystem b) (3) angeordnet ist.
Tafelsystem (11) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Tafelgestell (12) zwei Pylone (8,10) aufweist, in denen jeweils ein Tragsystem b) angeordnet ist, so dass eine von jedem der Tragsysteme b) (3) zu tragende Last halbiert ist.
Tafelsystem (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfeder b1) (4,9) eine Gasdruckfeder (9) ist.
Tafelsystem (11) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette (5) derart ausgestaltet ist, dass bei einer eingestellten Höhe H₂ des Körpers (2) ein über einen Scheitelpunkt P1 (13) eines oberen Umlenkelementes (6) auf dessen zweite Seite verschobener Längenabschnitt L der Rollenkette (5) eine Masse ΔM_Z hat, die eine Kraft F_Z auf die Gasfeder (4,9) ausübt, welche die Progressionskraft ΔF_P im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔF_P aus dem Unterschied der Kraft F_I der eingefahrenen Gasfeder (4,9) zur Kraft F_A der ausgefahrenen Gasfeder (4,9) ergibt.
Tafelsystem (11) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse ΔM_Z der Rollenkette (5) das Produkt aus der Länge ΔH = (H₂ - H₁) und einer längenspezifischen Masse M_I der Rollenkette (5) ist.