DE102019125386B4 - Height positioning device and panel system incorporating same - Google Patents
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Abstract
Höhenpositioniervorrichtung (1), umfassend:a) einen in einer Höhe H zwischen einer oberen Höhe H2und einer unteren Höhe H1positionierbaren Körper (2), wobei gilt:untere Höhe H1≤ H ≤ obere Höhe H2; undb) mindestens ein mit dem Körper (2) gekoppeltes Tragsystem (3) für den Körper (2), umfassendb1) eine Gasfeder (4,9),b2) ein flexibles Zugmittel (5), undb3) 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, und wobei die Rollenkette (5) derart ausgestaltet ist, dass bei einer eingestellten Höhe H2des Körpers (2) ein über einen Scheitelpunkt P1 (13) eines oberen Umlenkelementes (6) auf dessen zweite Seite verschobener Längenabschnitt L der Rollenkette (5) eine Masse ΔMZhat, die eine Kraft FZauf die Gasfeder (4,9) ausübt, welche die Progressionskraft ΔFPim Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔFPaus dem Unterschied der Kraft FIder eingefahrenen Gasfeder (4,9) zur Kraft FAder ausgefahrenen Gasfeder (4,9) ergibt.A height positioning device (1) comprising: a) a body (2) positionable at a height H between an upper height H2 and a lower height H1, where: lower height H1 ≤ H ≤ upper height H2; andb) at least one support system (3) for the body (2) coupled to the body (2), comprisingb1) a gas spring (4,9),b2) a flexible traction means (5), andb3) at least one deflection element (6,7 ) around which the flexible traction means (5) is guided, characterized in that the gas spring (4,9) is located on a first side S1 of the deflection element (6) and the body (2) on a second side S2 of the deflection element ( 6), and the flexible traction means is a roller chain (5) which, due to its weight, essentially compensates for a progression of the gas spring (4), the at least one deflection element (6, 7) being a chain wheel or a chain disk, and the roller chain (5) is designed in such a way that when the height H2 of the body (2) is set, a longitudinal section L of the roller chain (5) that is displaced over a vertex P1 (13) of an upper deflection element (6) onto its second side has a mass ΔMZ that generates a force FZ exerts on the gas spring (4.9), which essentially balances out the progressive force ΔFP, with the progressive force ΔFP resulting from the difference between the force FI of the retracted gas spring (4.9) and the force FA of the extended gas spring (4.9).
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 Höhe H1 ≤ H ≤ obere Höhe H2; 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. Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein diese Höhenpositioniervorrichtung enthaltendes Tafelsystem.
- a) a body that can be positioned at a height H between an upper height H 2 and a lower height H 1 , where:
- lower height H 1 ≤ H ≤ upper height H 2 ; and
- b) at least one support system for the body coupled to the body, comprising b1) a gas spring,
- b2) a flexible traction means, and
- b3) at least one deflection element around which the flexible traction means is guided. The subject of the invention is also a panel system incorporating this height positioning device.
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.Positioning a body at a desired height conveniently and accurately is a common problem. Support systems are often used for this purpose, which are intended to enable a user to set a desired height as conveniently and precisely as possible with the least possible effort. The body is usually moved directly by a user. It is then desired that the body remains in the desired set height position as soon as a user no longer exerts any force on the body.
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
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.However, the heavy counterweights to be used increase the weight of a panel system considerably, making it more difficult to transport. This disadvantage also applies in particular to movement of the board system when it is actually being used in front of participants in a lesson or meeting. In addition, in such systems, a panel will still move somewhat if a user has already let go of it, ie is no longer exerting any force on the panel. This also often results in the panel hitting the upper or lower end of the height range. This leads to unwanted noise and can also affect the life and functionality of a board system. It is true that with such board systems, elastic stop elements are generally also used, which are intended to mitigate the consequences of hitting. However, even such stop elements cannot prevent unwanted movements of the carrying system, including the counterweight, from being struck.
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
So beschreiben die Veröffentlichungen
- - 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.
- - A carrier to which at least one presentation element can be fastened;
- - A bracket on which the carrier is slidably mounted between a first and a second height position;
- - At least one flexible traction means, one end of which is attached to the carrier or an element that can be moved with the carrier and the other end of which is attached to the holder or an element that is fixed in height;
- - At least one deflection element, around which the at least one traction means is guided in the manner of a block and tackle; and
- - A pneumatic piston mechanism, at one end of which the at least one deflection element is attached and the other end of which is supported on the holder or a height-fixed element or on the carrier or an element that can be moved with the carrier such that the piston mechanism supports the total weight of the carrier and the at least one presentation element that can be attached thereto essentially compensates, to hold the carrier at any position between the first and second height positions.
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:
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.If a gas spring is used in a height positioning device to compensate for the gravitational force of a body to be positioned at a height, e.g. a board, the progression of the gas spring means that the force does not remain constant over the adjustment path and the height positioning device cannot be used without aids ( e.g. locking) remains at the set height position. The height positioning device therefore moves back from the set position to the position in which the gravitational force of the panel exactly corresponds to the opposing force of the gas spring.
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.When adjusting the height of a body, e.g. a board, the progression means that the force to move e.g. the board increases with increasing height adjustment. In addition, the panel then continues to move even after a force has been removed by a user of the panel. Compensation for the progression would therefore be desirable.
Die Veröffentlichung US 2016 / 0 037 907 A1 betrifft ein höhenadjustierbares Tischsystem und ein Verfahren. Beschrieben wird insbesondere ein Liftmechanismus, umfassend eine erste Beinanordnung, die umfasst: ein erstes Mitglied; und ein zweites Mitglied, das relativ zum ersten Mitglied entlang einer ersten longitudinalen Achse bewegbar ist; eine zweite Beinanordnung, die ein drittes Mitglied umfasst; und ein viertes Mitglied, das relativ zum dritten Mitglied entlang einer zweiten longitudinalen Achse bewegbar ist; und eine Synchronisationsanordnung, welche die erste und zweite Beinanordnung verbindet, wobei die Synchronisationsanordnung konfiguriert ist, die Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Beinanordnung auszugleichen. Die Synchronisationsanordnung beinhaltet eine Radanordnung, die mit einem ersten Zugglied und einem zweiten Zugglied verbunden ist, wobei das erste und das zweite Zugglied jeweils verbunden ist mit mindestens der ersten oder zweiten Beinanordnung. Es wird überdies ein Ausgleichsmechanismus beschrieben, der eine Gasfeder enthalten kann, welche einen Zylinder und einen Kolben, der sich in den Zylinder hinein und aus diesem heraus bewegen kann. Ein bewegbares Zugglied kann zwischen einem ersten Teil bei einer fixierten Höhe und einem zweiten bewegbaren Teil angebracht sein. Das Zugglied kann jedes lineare verbindende Element wie ein Seil, eine Kette, ein Draht, ein Kabel oder ein Gürtel sein.The publication US 2016/0 037 907 A1 relates to a height-adjustable table system and a method. In particular, a lift mechanism is described comprising a first leg assembly comprising: a first member; and a second member movable relative to the first member along a first longitudinal axis; a second leg assembly comprising a third member; and a fourth member movable relative to the third member along a second longitudinal axis; and a synchronizing assembly connecting the first and second leg assemblies, the synchronizing assembly being configured to balance movement between the first and second leg assemblies. The synchronization assembly includes a wheel assembly connected to a first tension member and a second tension member, the first and second tension members being connected to at least one of the first and second leg assemblies, respectively. A counterbalancing mechanism is also described that may include a gas spring having a cylinder and a piston that can move in and out of the cylinder. A moveable tension member may be attached between a first part at a fixed height and a second moveable part. The tension member can be any linear connecting element such as a rope, chain, wire, cable or belt.
Die Veröffentlichung
Die Veröffentlichung
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.The object of the present invention is therefore to provide a height positioning device with a support system that includes a gas spring, in which a progression of a gas spring used therein can be compensated for in a simple and convenient manner. It should preferably be possible to design this height positioning device in a compact manner, so that it can be implemented in as space-saving a manner as possible even when it is used, for example, in a panel system is. It was also an object of the invention to provide a panel system incorporating this height positioning device.
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.The object on which the invention is based is achieved by a height positioning device and a panel system containing this height positioning device according to the independent patent claims. Preferred configurations of the invention are listed in the respective dependent patent claims. Preferred configurations of the height positioning device correspond to preferred configurations of the panel system and vice versa, even if this is not specifically pointed out in each case here.
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 Höhe H1 ≤ H ≤ obere Höhe H2; 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,
- a) a body that can be positioned at a height H between an upper height H 2 and a lower height H 1 , e.g. a panel, where the following applies:
- lower height H 1 ≤ H ≤ upper height H 2 ; and
- b) at least one support system for the body coupled to the body, comprising b1) a gas spring,
- b2) a flexible traction means, and
- b3) at least one deflection element around which the flexible traction means is guided,
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.The vertex of the deflection element or of the upper deflection element, if there are several deflection elements, separates the first side S1 from the second side S2. Here, the term "gas spring on a first side of the deflection element" is to be understood broadly. If the height positioning device is designed, for example, as a block and tackle with two deflection elements, i.e. the height positioning device has a second, i.e. lower, deflection element which is connected to the first, i.e. upper, deflection element via a gas spring, it applies within the meaning of the invention that the second Deflection element is located with the gas spring on the first side of the deflection element.
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.In a preferred embodiment, the height positioning device has at least one pylon in or on which the support system b) is arranged. The positioning and the number of pylons will depend in particular on the body to be carried, i.e. its mass, the distribution of its mass and the relevant dimensions.
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.The gas spring b1) used in the present invention is not limited per se. Gas springs and gas tension springs of different types can be used for this, although their lifting height, dimensions, material and internal structure depend on the area of application and in particular on the height range, ie H 1 and H 2 , and the load to be moved vertically. According to the invention, the gas spring is preferably arranged essentially vertically.
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 a preferred embodiment of the height positioning device, the gas spring b1) is a gas pressure spring. In this case, a height positioning device is preferred in which the body has a mass in the range from 30 to 100 kg and the extended gas pressure spring with a lifting height h in the range from 30 to 120 cm has a progression in the range from 5 to 15%, preferably in the range from 5 to 10%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung wird vorteilhaft als Gasfeder b1) eine Gaszugfeder eingesetzt.In a further preferred embodiment of the height positioning device according to the invention, a gas tension spring is advantageously used as the gas spring b1).
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.According to the invention, the body whose height is to be positioned is then located on a second side S2 of the deflection element, and a gas tension spring is located on a first side S1 of the deflection element, which is intended to compensate for the weight of the body or its mass.
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.If the body is to be positioned over the entire height adjustment path (H) without additional aids (e.g. locking devices), the forces on both sides of the deflection element, namely force F1 on side S2 and force F2 on side S1 over the entire elevation essentially be the same. While the progression should preferably be precisely balanced; due to the always existing frictional forces, however, this can be slightly deviated from.
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.For the flexible traction device, the part of the mass m of the flexible traction device that is on side S2 adds up to the total force on this side F1, and the part of the flexible traction device on side S1 adds up to F2. Changing the height position H results in a shift in the mass of the flexible traction means, for example from S2 to 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 S2 entsprechend verringert.If you change the height position of the positioning device, e.g. by moving the body upwards, the gas spring is retracted and its tensile force is progressively reduced. At the same time, the proportion of the flexible traction device on side S1 increases and the proportion of traction device on side S2 decreases accordingly. This means that the gravity of the traction device adds to the total force F2 on side S1 and increases it, and reduces it accordingly on side S2.
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.According to the invention, a flexible traction device with a suitable mass is therefore selected to connect the body and gas spring to one another, so that the difference in force due to the displacement of the traction device and the difference in force due to the progression of the gas spring cancel out exactly over the entire height adjustment path.
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.The same principle can be applied to the aforementioned gas pressure spring by using a gas pressure spring and an additional second deflection element as a counteracting force to the gravitational force of the body, e.g. The advantage of such a structure is that the pulley principle doubles the height adjustment path (H) of the body compared to the stroke of the gas spring, with the extension force of the gas pressure spring also having to double in accordance with the weight of the body.
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.The body, e.g.
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.In the height positioning device according to the invention, it is particularly preferred that the roller chain is guided in the manner of a block and tackle with a gear ratio of 1:2 and has an upper deflection element and a lower deflection element, of which the upper deflection element has a larger diameter than the lower deflection element. The ratio between the diameters of the upper deflection element and the lower deflection element is not limited per se. However, the diameter of the lower deflection element is expediently chosen such that it is larger than the diameter of a cylinder of the gas spring.
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.According to the invention, it is preferred that the roller chain has a length-specific mass in the range from 0.8 to 2 kg/m, preferably in the range from 1 to 1.5 kg/m. It is again advantageous if the roller chain has a width in the range from 0.5 to 2 cm, preferably in the range from 0.8 to 1.5 cm. Such a roller chain can not only effectively compensate for the progression, but also contribute significantly to the stability of the height positioning device. Steel is preferably used as the material for the roller chain.
In der erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung ist die Rollenkette derart ausgestaltet, 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 ΔMz hat, die eine Kraft Fz auf die Gasfeder ausübt, welche die Progressionskraft ΔFP im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔFP aus dem Unterschied der Kraft FI der eingefahrenen Gasfeder zur Kraft FA der ausgefahrenen Gasfeder ergibt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die verschobene Masse ΔMz nicht mehr auf die auf der ersten Seite des oberen Umlenkelementes befindliche Gasfeder drückt.In the height positioning device according to the invention, the roller chain is designed in such a way that with a set height H 2 of the body, a longitudinal section L of the roller chain that has been displaced over an apex P1 of an upper deflection element to its second side S2 has a mass ΔMz, which exerts a force Fz on the gas spring , which essentially compensates for the progressive force ΔF P , the progressive force ΔF P resulting from the difference between the force F I of the retracted gas spring and the force F A of the extended gas spring. It must be taken into account here that the displaced mass ΔMz no longer presses on the gas spring located on the first side of the upper deflection element.
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 Höhe H1 ≤ H ≤ obere Höhe H2 ;
- 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;
- a) a panel positionable at a height H between an upper height H 2 and a lower height H 1 , where:
- lower height H 1 ≤ H ≤ upper height H 2 ;
- b) comprising at least one support system for the panel coupled to a panel
- b1) a gas spring,
- b2) a flexible traction means, and
- b3) at least one deflection element around which the flexible traction means (5) is guided, generally in the manner of a block and tackle; and
- c) a panel frame, the panel being slidably arranged along the panel frame between the lower height position H 1 and the higher height position H 2 ;
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.The panel frame generally has appropriate rails along which the panel can be moved as precisely as possible. For example, the board can also have suitable rollers to ensure it slides smoothly on the rails. A suitable choice of material and/or coating of the contacting surfaces can also contribute to better guidance of the panel.
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.A panel system according to the invention will generally have a mass in the range 50 to 150 kg, more preferably in the range 55 to 75 kg. The difference ΔH, which is also referred to as the travel distance, is generally between 80 and 120 cm, more preferably 90 to 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.The panel system preferably has at least one pylon in or on which a support system b) is arranged. Preferably, the support system is found in the pylon. Panel systems generally have a central panel that is greater in width than height. If a pylon is used, it is therefore generally arranged in the area of the center of the central panel, with the pylon also having to have a sufficient width for reasons of stability. However, such an arrangement is particularly disadvantageous when it comes to a heavy panel system, which may also consist of several individual panels.
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.In a particularly preferred embodiment of the panel system according to the invention, the panel frame therefore has two pylons, in each of which a support system b) is arranged, so that a load to be borne by each of the support systems b) is halved. Since the support system b) used according to the invention can be configured very narrowly, it can be accommodated in one of the pylons arranged to the left and right of a central panel in a very space-saving manner. These pylons can then also be very narrow.
Die Pylonen, die zum Beispiel aus Aluminium gefertigt sein können, sind im Allgemeinen parallel zueinander und vertikal ausgerichtet.The pylons, which may be made of aluminum, for example, are generally parallel to each other and aligned vertically.
Anstelle von Pylonen können allerdings auch andere Säulen, Stützen, Tragelemente und dergleichen verwendet werden.Instead of pylons, however, other columns, supports, support elements and the like can also be used.
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 a preferred embodiment of the panel system, the gas spring b1) is a gas pressure spring. Gas pressure springs are particularly preferred in which a piston rod diameter is 5 to 15 mm and a diameter of the pressure tube is 25 to 60 mm, preferably 30 to 50 mm, and the stroke is 70 to 100 cm. A required lift depends on the height difference ΔH to be overcome, although the lift only has to be half as large when using a block and tackle with a transmission ratio of 1:2.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Tafelsystems ist die Gasfeder b1) eine Gasdruckfeder.In a further preferred embodiment of the panel system, the gas spring b1) is a gas pressure spring.
Beim erfindungsgemäßen Tafelsystem ist die Rollenkette derart ausgestaltet, 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 ΔMz hat, die eine Kraft Fz auf die Gasfeder ausübt, welche die Progressionskraft ΔFP im Wesentlichen ausgleicht, wobei sich die Progressionskraft ΔFP aus dem Unterschied der Kraft FI der eingefahrenen Gasfeder zur Kraft FA der ausgefahrenen Gasfeder ergibt. Dabei gilt vorzugsweise, dass die Masse ΔMZ der Rollenkette das Produkt aus der Länge ΔH = (H2 - H1) und einer längenspezifischen Masse MI der Rollenkette ist.In the panel system according to the invention, the roller chain is designed in such a way that with a set height H2 of the body, a length section L of the roller chain that has been displaced over a vertex P1 of an upper deflection element on its second side S2 has a mass ΔMz, which exerts a force Fz on the gas spring, which essentially balances out the progressive force ΔF P , the progressive force ΔF P resulting from the difference between the force F I of the retracted gas spring and the force F A of the extended gas spring. It is preferably the case here that the mass ΔM Z of the roller chain is the product of the length ΔH=(H 2 −H 1 ) and a length-specific mass M I of the roller chain.
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.The panel system can be attached to the wall of a building or it can be mobile, i.e. it can be equipped with a movable base frame or another frame that can be moved locally.
Das erfindungsgemäße Tafelsystem bzw. die darin eingesetzten Tafeln sind erfindungsgemäß nicht besonders eingeschränkt, sind aber insbesondere Interaktive Whiteboards und Touchdisplays.The board system according to the invention and the boards used therein are not particularly restricted according to the invention, but are in particular interactive whiteboards and touch displays.
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.The invention has numerous advantages. With the height positioning device according to the invention, a height adjustment can be made in a simple, convenient and material-friendly manner, even with heavy bodies such as boards. This can be done with little effort. The invention makes it possible for the body or panel to remain immediately and stably at the set height after a user has removed the force. A separate brake can be omitted. The adjustment can be stepless without a separate own lock.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtungen und erfindungsgemäßen Tafelsystemen. Hierbei wird Bezug genommen auf die
-
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. -
2 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in1 gezeigte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gaszugfeder eingesetzt wird. Die Gaszugfeder ist in dieser Ansicht vollständig eingefahren. -
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. -
4 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in3 gezeigte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder nur teilweise eingefahren ist. -
5 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der inden 3 und4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird. Die Gasdruckfeder ist in dieser Ansicht vollständig ausgefahren. -
6 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht die in5 gezeigte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der inden 3 und4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder vollständig eingefahren ist. -
7 zeigt in einer seitlichen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems mit einer Höhenpositioniervorrichtung gemäß der inden 3 und4 gezeigten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenpositioniervorrichtung, bei welcher als Gasfeder eine Gasdruckfeder eingesetzt wird, wobei hier die Gasdruckfeder vollständig ausgefahren ist. -
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der in7 gezeigten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tafelsystems.
-
1 shows a first embodiment of a height positioning device according to the invention in a lateral sectional view, in which a gas tension spring is used as the gas spring. The gas spring is fully extended in this view. -
2 shows a side sectional view of the in1 shown first embodiment of a height positioning device according to the invention, in which a gas spring is used as a gas spring. The gas spring is fully retracted in this view. -
3 shows a second embodiment of a height positioning device according to the invention in a lateral sectional view, in which a gas pressure spring is used as the gas spring. The gas spring is fully extended in this view. -
4 shows a side sectional view of the in3 shown second embodiment of a height positioning device according to the invention, in which a gas spring is used as a gas spring, wherein the gas spring is only partially retracted here. -
5 shows in a side sectional view a first embodiment of a panel system according to the invention with a height positioning device according to the in the3 and4 shown second embodiment of a height positioning device, in which a gas spring is used as a gas spring. The gas spring is fully extended in this view. -
6 shows a side sectional view of the in5 shown first embodiment of a panel system according to the invention with a height positioning device according to the in the3 and4 shown second embodiment of a height positioning device according to the invention, in which a gas spring is used as a gas spring, wherein the gas spring is fully retracted here. -
7 shows in a side sectional view a second embodiment of a panel system according to the invention with a height positioning device according to the in the3 and4 shown second embodiment of a height positioning device according to the invention, in which a gas spring is used as a gas spring, wherein the gas spring is fully extended here. -
8th shows a perspective view of FIG7 shown second embodiment of a panel system according to the invention.
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.In the first embodiment of a
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.The positioning of the
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.For the
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.If you change the height position of the
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.Therefore, a flexible traction device with such a mass was selected here that
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Höhenpositioniervorrichtungheight positioning device
- 22
- In einer Höhe H positionierbarer Körper, z.B. eine TafelBody that can be positioned at a height H, e.g. a board
- 33
- Tragsystemsupport system
- 44
- Gasfeder, Gaszugfedergas spring, gas spring
- 55
- Flexibles Zugmittel, RollenketteFlexible traction device, roller chain
- 66
- Erstes (oberes) UmlenkelementFirst (upper) deflection element
- 77
- Zweites (unteres) UmlenkelementSecond (lower) deflection element
- 88th
- (Erster) Pylon(First) pylon
- 99
- Gasfeder, GasdruckfederGas spring, gas spring
- 1010
- Zweiter PylonSecond pylon
- 1111
- Tafelsystempanel system
- 1212
- Tafelgestelltable frame
- 1313
- Scheitelpunkt am ersten (oberen) UmlenkelementApex at the first (upper) deflection element
- 1414
- Führungselement, Führungsschiene für TafelGuide element, guide rail for board
- 1515
- Befestigungskasten, BefestigungselementFastening box, fastening element
- 1616
- Führungsschiene (für Tafel)guide rail (for board)
- 1717
- Befestigungspunkt (für die Rollenkette an der Tafel)Attachment point (for the roller chain on the board)
- 1818
- Rollen (zum erleichterten Verschieben der Tafel)Castors (to make it easier to move the board)
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