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Die
Erfindung betrifft einen automatisch zu öffnenden und zu schließenden Klappschirm
nach der Gattung des Anspruchs 1.
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An
regnerischen Tagen ist es wünschenswert,
einen Schirm zum Schutz vor Regen bei sich zu haben. Der Schirm
soll beim Hinaustreten in den Regen aus einem Haus, einem Auto,
einem Bus oder einem anderen, vor Regen geschützten Ort geöffnet, und
beim Betreten eines geschützten
Ortes geschlossen werden können.
Dabei ist es unpraktisch, beide Hände zu benötigen, um den Schirm zu öffnen oder
zu schließen.
Dies ist insbesondere dann unpraktisch, wenn nicht beide Hände frei
sind, beispielsweise beim Tragen einer Tasche, eines Aktenkoffers
oder eines Kindes.
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Um
die Nutzung von Schirmen leichter und komfortabler zu machen, sind
verschiedene Arten von Schirmen bekannt, die zur Erleichterung des Öffnens und
des Schließens
einen Antrieb aufweisen.
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So
sind beispielsweise Schirme bekannt, die mit Hilfe eines Federantriebs
automatisch geöffnet werden
können,
beispielsweise durch Drücken
eines Knopfs, der am Griff des Schirms angeordnet ist (
SU 992007 A1 und
SU 1516079 A1 ).
Derartige Schirme sind komfortabler, weil sie es ermöglichen,
den Schirm mit nur einer Hand leicht zu öffnen. Zum Schließen eines
derartigen Schirms werden jedoch nach wie vor beide Hände benötigt.
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Der
nächste
Schritt hin zu einer automatischen Betätigung zum Öffnen und Schließen eines Schirms
besteht in einem Federantrieb, der sowohl das Öffnen, als auch das Schließen des
Schirmes durch Zusammenziehen der aus Stäben und darüber gespannter Bespannung bestehenden
Kuppel zum teleskopartig ausfahrbaren Stock hin ermöglicht,
beispielsweise durch nochmaliges Drücken des Knopfes (
US 5,492,140 A ). Hierdurch
wird die Benutzung des Schirms weiter verbessert, da die Kuppel
beim Betreten eines vor Regen geschützten Ortes oder Raumes mit
nur einer Hand zusammengelegt werden kann, wodurch die Größe des Schirms
bedeutend verringert und der Durchgang, insbesondere durch eine
enge Tür,
erleichtert wird. Dabei bleibt der teleskopartige Stock auf seine
volle Länge
ausgefahren, da das Betätigen
des Knopfs zum Schließen
eines derartigen Schirms nicht das Einfahren des teleskopartigen
Stockes ermöglicht.
Um den Schirm durch Zusammenschieben des teleskopartigen Stocks
auf seine minimalen Abmessungen vollständig zusammenzulegen, müssen die
den Stock bildenden teleskopartig ineinander geführten Rohre mit beiden Händen gegen
die Spreizkraft der in den Rohren angeordneten Federn zusammengeschoben werden.
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Darüber hinaus
sind Schirme bekannt, die eine volle Automatisierung des Öffnens und
des Schließens
des Schirmes mit nur einer Hand erlauben. Diese können in
zwei Gruppen unterteilt werden.
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Bei
der einen Gruppe wird der Schirm durch Zusammendrücken des
Griffs mit den Fingern oder mit der Hand geöffnet. Dabei muss die relativ
kleine Bewegung der Finger oder der Hand sehr lang übersetzt
werden, um die relativ große
Verschiebung des das Öffnen
oder Schließen
der Kuppel bewirkenden Bügels
entlang des Stocks zu erhalten. Das große Übersetzungsverhältnis macht
es unmöglich,
derartige Schirme bei starkem Wind, beispielsweise während eines
Gewitters zu verwenden, da eine Betätigung des Schirms gegen den
Winddruck unmöglich wird.
Dieser Umstand stellt den Hauptgrund dar, weshalb diese Art von
Schirmen nicht in Großserien
hergestellt werden, obwohl sie in einigen Ländern patentiert sind oder
waren.
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Bei
der anderen Gruppe wird der Schirm mit Hilfe eines elektrischen
Antriebs bewegt.
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Aus
der
GB 2228674 A ist
ein Schirm mit einem einen Griff und einen Kopf aufweisenden, teleskopartig
auszieh- und zusammenschiebbaren Stock, einem entlang des Stocks
längsverschiebbaren
Bügel,
ein die Schirmkuppel bildendes, mit dem Kopf (
11) und dem
Bügel (
4)
gelenkig verbundenes und aus untereinander gelenkig miteinander
verbundenen Stangen und Speichen bestehendes Skelett (
2) bekannt,
bei dem das Öffnen
und das Schließen
des Schirms mittels eines elektrischen Antriebs erfolgt. Der elektrische
Antrieb besteht dabei aus einem mit einem Akkumulator verbindbaren
Elektromotor, einer mit dem Elektromotor verbundenen Transmissionsvorrichtung,
einer am Kopf des Schirms angeordneten Rolle, einem über die
Rolle geführten
Seilzug, dessen eines Ende mit dem Bügel, und dessen anderes Ende
mit der Transmissionsvorrichtung verbunden ist.
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Einziges
Antriebsmittel dieser Einrichtung ist der Elektromotor, der innerhalb
des Griffes angeordnet ist und mittels der Transmissionsvorrichtung
auf den im teleskopartigen Stock verlaufenden Seilzug einwirkt,
der mit den den teleskopartigen Stock bildenden Rohren und dem mit
den Speichen der Schirmkuppel verbundenen Bügel verbunden ist. Über den
Seilzug erfolgt das Ausfahren und Einfahren des teleskopartigen
Stocks und das Öffnen
und Schließen
der Schirmkuppel. Der Elektromotor wird über einen im Griff des Schirms
angeordneten Knopf gesteuert.
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Ein
derartiger Schirm ermöglicht
zwar einerseits die volle Automatisierung der Steuerung des Schirmes
mit nur einer Hand, weist aber dafür andererseits einen hohen
Stromverbrauch auf, der sich in einem für einen Schirm hohen Gewicht,
sperrigen Abmessungen und einer unangenehmen Verschiebung des Schwerpunktes
zum Griff hin niederschlägt. Der
hohe Stromverbrauch wird dadurch verursacht, dass es bei jeglicher
Betätigung
des Schirms erforderlich ist, den Elektromotor einzuschalten. Der
ständige
Betrieb des Elektromotores verursacht einen hohen Stromverbrauch,
wodurch eine große
Kapazität der
im Griff des Schirms angeordneten Akkumulatoren benötigt wird.
Bekanntermaßen
nimmt das Gewicht eines Akkumulators bei ansonsten gleichen Randbedingungen
proportional mit seiner Kapazität zu.
Der ständige
Betrieb des Elektromotores hat somit das erhöhte Gewicht des im Griff angeordneten Akkumulators
und die damit verbundenen anderen oben angeführten Mängel zur Folge.
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Darüber hinaus
ist das Öffnen
des Schirms mit dem das Ausfahren der den teleskopartigen Stock
bildenden Röhren
und das Öffnen
der Schirmkuppel bewirkenden elektrischem Antrieb für den Benutzer
unkomfortabel, da das Ausfahren wegen der hohen Drehzahl des Elektromotors
sehr schnell erfolgt im Gegensatz beispielsweise zu dem stossfreien
Ausfahren und Öffnen
eines mit einem Federantrieb versehenen Schirm.
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Außerdem weist
eine derartige Konstruktion eine nur geringe Betriebssicherheit
auf, weil sie eine Vielzahl genau aufeinander abgestimmter Teile
aufweist, die eine genaue Anpassung erfordern und in der Herstellung
und Reparatur aufwändig
sind.
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Aus
dem angeführten
Stand der Technik folgt, dass es zur Zeit keine Schirme gibt, die
ein automatisches Öffnen
und Schließen
des Schirms mit nur einer Hand ermöglichen und gleichzeitig ein
geringes Gewicht, einen hohen Komfort beim Umgang, eine hohe Zuverlässigkeit
im Gebrauch, einen niedrigen Stromverbrauch, sowie eine einfache
Konstruktion verbunden mit einer einfachen Herstellbarkeit aufweisen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, einen Schirm
zu entwickeln, der mit nur einer Hand betätigbar ist und der einen geringen Stromverbrauch,
ein geringes Gewicht, einen hohen Komfort beim Öffnen, sowie eine hohe Zuverlässigkeit
im Gebrauch aufweist und der einfach herstellbar ist.
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Die
gestellte Aufgabe wird durch einen Schirm mit einem einen Griff
und einen Kopf aufweisenden, teleskopartig auszieh- und zusammenschiebbaren
Stock, einem entlang des Stocks längsverschiebbaren Bügel, ein
die Schirmkuppel bildendes, mit dem Kopf und dem Bügel gelenkig
verbundenes und aus untereinander gelenkig miteinander verbundenen
Stangen und Speichen bestehendes Skelett, sowie einem Antrieb zum Öffnen und
Schließen
des Schirms gelöst,
bei dem zum Öffnen
des Schirms ein Federantrieb und zum Zusammenlegen des Schirms ein
elektrischer Antrieb vorgesehen ist.
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Der
Federantrieb nutzt bei dem erfindungsgemäßen Schirm die in einer Feder
gespeicherte Energie zum Öffnen
des Schirms, wobei der elektrische Antrieb nur zum Schließen des
Schirmes benötigt wird,
wodurch das Skelett der Schirmkuppel zusammengeklappt und die den
teleskopartigen Stock bildenden Rohre ineinandergeschoben werden.
Da der elektrische Antrieb zum Öffnens
des Schirmes nicht benötigt
wird, kann eine deutliche Verringerung des Stromverbrauchs erreicht
werden, wodurch das Gewicht der Akkumulatoren und damit das Gewicht
des Schirmes insgesamt verringert werden kann. Der Schwerpunkt des
erfindungsgemäßen Schirmes
verschiebt sich durch diese Maßnahme
nach oben in Richtung der Schirmkuppel, wodurch der Tragekomfort
beim Halten in den Händen
erhöht
wird.
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Der
erfindungsgemäße Schirm
kombiniert so die Vorteile des Federantriebs beim Öffnen des Schirms
mit denen des elektrischen Antriebs beim Zusammenlegen des Schirms.
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Der
erfindungsgemäße Schirm
ist dabei in verschiedenen Ausführungsformen
denkbar, insbesondere in Bezug auf die technische Ausgestaltung des
Federantriebs für
das Öffnen
des Schirms, des elektrischen Antriebs für das Schließen des
Schirms, das Zusammenwirken dieser Baugruppen, sowie in Bezug auf
die Anordnung der einzelnen Teile der Baugruppen. Die sich daraus
ergebenden Merkmale derartiger verschiedener Ausführungsformen
und Weiterentwicklungen sind ebenso Gegenstand der Erfindung.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Federantrieb
in dem aus mindestens zwei ineinanderschiebbaren Rohren, einem mit
dem Griff verbundenen inneren Rohr, sowie einem mit dem Kopf des
Schirmes verbundenen, äußeren Rohr,
bestehenden teleskopartigen Stock angeordnet ist, und einen eine
innerhalb des teleskopartigen Stocks zwischen dem Kopf und einem
in dem Griff angeordneten Gehäuse
angeordnete Feder, sowie ein Betätigungsmittel
zum Öffnen
des Schirms umfassenden Mechanismus umfasst.
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Für das Betätigungsmittel
zum Öffnen
des Schirmes sind in Abhängigkeit
von der Ausgestaltung des Schirms und des längsverschiebbaren Bügels mehrere
Ausführungsformen
denkbar. Führt
der Bügel
aufgrund der Ausgestaltung des Schirms beim Betätigen des Betätigungsmittels
keine selbständige Längsbewegung
in Richtung des Kopfes durch, so ist vorgesehen, dass das Betätigungsmittel
zum Öffnen des
Schirmes Mittel zum Verschieben des Bügels in Richtung des Kopfs
des Schirms aufweist.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Betätigungsmittel
zum Öffnen
des Schirmes einen den teleskopartigen Stock quer umfassenden, in
einer Nut des inneren Gehäuses
des Griffs angeordneten, federbelasteten festhaltender Haltering
umfasst, der einen in Richtung der Federbelastung nach innen gegen
den Stock gewandten, in eine quer durch die zusammengeschobenen
Rohre des teleskopartigen Stocks verlaufende Öffnung greifenden, abgeschrägten Vorsprung
aufweist, sowie mit einem diametral gegenüber dem Vorsprung angeordneten,
gegen die Federbelastung betätigbaren
Knopf zum Auslösen
des Öffnens
des Schirms in Wirkverbindung steht. Darüber hinaus ist denkbar, das
Betätigungsmittel
zum Öffnen
des Schirms mit zusätzlichen
Mitteln zum Verschieben des Bügels
in Richtung des Kopfs des Schirms auszustatten.
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Für das Mittel
zum Verschieben des Bügels sind
wiederum mehrere Ausführungsformen
denkbar. Eine bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass das Mittel zum Verschieben des Bügels in Richtung des Kopfs
des Schirms mindestens einen über mindestens
eine am Kopf des Schirms angeordnete Rolle umgelenkten Seilzug umfasst,
dessen eines Ende mit dem Bügel
und dessen anderes Ende mit dem in dem äußeren Rohr verschiebbar angeordneten
inneren Rohr verbunden ist.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
das Betätigungsmittel
für das Öffnen des
Schirmes einen als Waagebalken ausgeführten, federbelasteten Verschluss
aufweist, dessen eines Ende unter der Federbelastung in die quer
durch die zusammengeschobenen Rohre des teleskopartigen Stocks verlaufende Öffnung greift, und
dessen anderes Ende als Knopf ausgebildet ist, der durch eine durch
die Wandung eines den Griff bildenden äußeren Gehäuses hindurchführende Öffnung geführt ist.
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Erfindungsgemäß sind auch
mehrere Ausgestaltungen des Bügels
denkbar. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, dass ein durch eine selbständige Längsverschiebbarkeit das Öffnen des
Schirmes gewährleistender
Bügel aus
zwei übereinander
angeordneten, gegeneinander verschiebbaren Buchsen besteht, von
denen die untere eine Ausnehmung mit einer darin angeordneten Feder
zum Öffnen
der Schirmkuppel, und die obere radial verlaufende, über den
Umfang gleichmäßig verteilte
Nuten aufweist, wobei am Umfang der unteren Buchse in deren Längsrichtung
verlaufende und in Richtung zum Boden der Ausnehmung abgeschrägte Schlitze
angeordnet sind, in denen die profilierten Enden der um die Schwenkachsen
gelagerten Speichen angeordnet sind, welche Enden in die radialen
Nuten der oberer Buchse greifen, so dass eine Wirkverbindung zwischen
den in der unteren Buchse gelagerten Speichen und der oberen Buchse 86 entsteht,
wobei in der oberen Buchse Rinnen und in der unteren Buchse durchgehenden Öffnungen
zur Durchführung
eines äußeren Seilzuges vorgesehen
sind, und die untere Buchse auf ihrer dem Griff zugewandten Seite Ösen zur
Befestigung der Enden der äußeren Seile
aufweist. Für
eine derartige Ausgestaltung des Bügels ist kein gesondertes Mittel
zum Verschieben des Bügels
zum Kopf des Schirms hin erforderlich.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch
einen elektrischen Antrieb für
Zusammenlegen des Schirms, mindestens eine erste am Kopf des Schirms
angeordnete Rolle, mindestens eine zwischen dem Bügel und
dem Griff an dem äußeren Rohr
angeordnete zweite Rolle, sowie einem über die beiden Rollen laufenden Seilzug,
dessen eines Ende mit dem Bügel
und dessen anderes Ende mit der Transmissionsvorrichtung des Elektromotors,
und dem Betätigungsmittel
zum Schließen
des Schirms und einem Mittel zum automatischen Abschalten des Elektromotores
verbunden ist.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Betätigungsmittel
zum Schließen
des Schirms den in den Griff des Schirms angeordneten, mit dem beispielsweise
als elektrischer Schalter ausgeführten
Regelungsmittel für
die Stromversorgung des Elektromotors in Wirkverbindung stehenden
Knopf umfasst.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
das Mittel zur automatischen Abschaltung des Elektromotores ein
in dem inneren Gehäuses
des Griffs angeordneter, als Endschalter ausgeführter zusätzlicher Schalter ist, dessen
Auslösemittel
auf dem Seilzug angeordnet ist. Dabei ist denkbar, das Auslösemittel
für den
Endschalters als eine Kugel auszugestalten.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Seilzug
aus einem innerhalb des teleskopartigen Stocks verlaufenden inneren Seilzug
und mindestens einem mit dessen dem Kopf des Schirms zugewandten
Ende verbundenen Paar äußeren Seilzügen besteht,
die über
die am Kopf des Schirms und den zwischen dem Bügel und dem Griff angeordnete
Rollen geführt
sind. Die Seilzüge
sind ebenso in mehreren Ausführungsformen
denkbar. Dabei ist grundsätzlich
denkbar, alle Seilzüge
einzeln durch den teleskopartigen Stock zu führen. Eine derartige Ausgestaltung
der Seilzüge
ist jedoch sehr aufwändig,
da eine gleichmäßige Krafteinwirkung über die
um die am Kopf des Schirms und zwischen Bügel und Griff angeordneten
Rollen geführten
Seilzüge
auf den Bügel
gewährleistet
werden muss, um ein Verkeilen des Bügels zu verhindern. Weisen
die Seilzüge
bereits bei der Herstellung oder erst während der Benutzung des Schirms
unterschiedliche Längen auf,
kann es zu einer ungleichmäßigen Kraftübertragung
auf den Bügel
und zu dessen Verkeilen kommen.
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Um
ein Verkeilen zu verhindern ist vorgesehen, dass am dem Kopf zugewandten
Ende des inneren Seilzugs eine Schlinge angeordnet ist, durch die mindestens
ein über
die am Kopf des Schirms und zwischen dem Griff und dem Bügel angeordneten Rollen
verlaufender äußerer Seilzug
hindurchgeführt ist.
Diese Anordnung stellt eine gleichmäßige Verteilung der Krafteinwirkung
auf den Bügel
sicher und verhindert so eine Schiefstellung des Bügels und dessen
Verkeilen.
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Dabei
wird ein Ende des äußeren Seilzugs auf
der einen Seite des Stocks am Bügel
befestigt. Der Seilzug verläuft
von diesem Ende ausgehend zunächst über eine
erste, auf der selben Seite des Stocks zwischen Bügel und
Griff angeordnete Rolle, anschließend über eine erste, ebenso der
selben Seite des Stocks zugewandte Rolle am Kopf des Schirms durch
die Schlinge am Ende des inneren Seilzuges, um anschließend über eine
zweite, an der gegenüberliegenden
Seite des Stocks am Kopf angeordnete Rolle sowie eine zweite, ebenso
an der gegenüberliegenden
Seite des Stocks zwischen Bügel
und Griff angeordnete Rolle geführt
zu werden, wobei das zweite Ende auf der gegenüberliegenden Seite des Stocks
wiederum mit dem Bügel
verbunden ist.
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Der
Begriff "Rolle" umfasst dabei sämtliche Vorrichtungen,
die vorzugsweise bei geringen Reibungsverlusten geeignet sind, die
Richtung eines Seilzugs im Raum zu ändern. Beispielsweise kann die
Rolle als Durchführung
mit abgerundeten Kanten ausgeführt
sein. Am zweckmässigsten
ist die Ausführung
der Rolle in Form einer sich frei auf einer eigenen Achse drehenden
Rolle oder eines Blocks.
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Der
teleskopartige Stock kann aus mehreren ineinander schiebbaren Rohren
bestehen, mindestens jedoch aus zwei Rohren. Wesentlich ist, dass die
Rohre alle jeweils eine im zusammengeschobenen Zustand deckungsgleiche Öffnung aufweisen,
in die im zusammengeschobenen Zustand beispielsweise der Vorsprung
des Betätigungsmittels
eingreift.
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Für die Ausgestaltung
des Griffs des Schirms sind wiederum mehrere Ausführungsformen
denkbar, wobei sich je nach Ausführungsform
verschiedene Anordnungen der Bauteile im Griff ergeben.
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Ebenso
sind mehrere Ausgestaltungen der Transmissionsvorrichtung denkbar.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Transmissionsvorrichtung des Elektromotors eine Trommel
zum Aufwickeln des inneren Seilzuges umfasst.
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Da
der Elektromotor typischerweise eine hohe Drehzahl aufweist, sind
Maßnahmen
erforderlich, um die durch das Beschleunigen und das Verzögern des
Elektromotors verursachten Stöße zu dämpfen, und
insbesondere um ein abruptes Abstoppen des Elektromotors zu verhindern.
Derartige Maßnahmen
erhöhen
darüber
hinaus die Ausfallsicherheit des elektrischen Antriebs. Für derartige
Maßnahmen
sind wiederum verschiedene Lösungsvarianten denkbar.
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Weist
der Elektromotor beispielsweise ein nur geringes Beschleunigungsvermögen auf,
genügt es
zur Dämpfung,
dass der Seilzug aus einem biegsamen und elastischen Material hergestellt
ist. Dabei bewirkt die Elastizität
des eine relativ große
Länge aufweisenden
Seilzugs eine ausreichende Dämpfung.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Transmissionsvorrichtung zum
Schutz vor einer Überlastung
und zur Dämpfung des
Beschleunigens und Verzögerns
eine Brems- und Reibungskupplung umfasst.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Transmissionsvorrichtung ein Reduziergetriebe umfasst, das die
hohe Drehzahl der Antriebswelle des Elektromotors herabsetzt. Das
Reduziergetriebe kann dabei als ein Planetengetriebe, als ein Schneckengetriebe
als ein Stirnradgetriebe, als ein Kegelradgetriebe und dergleichen
ausgeführt
sein.
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Der
Elektromotor und der Akkumulator können dabei auf verschiedene
Arten relativ zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können der
Elektromotor (46) und der Akkumulator (47) innerhalb
des Griffes nebeneinander oder übereinander
angeordnet sein.
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Die
Vorteile der Erfindung liegen dabei im Wesentlichen in einer Verringerung
des Stromverbrauchs, einer Verringerung des Gewichts und einer Steigerung
der Zuverlässigkeit
des Schirms durch die Kombination eines sehr zuverlässigen und
weit entwickelten Federantriebs zum Öffnen des Schirms sowie für das Ausfahren
des teleskopartigen Stocks, so dass der Elektrische Antrieb nur
für das
Einfahren des teleskopartigen Stocks und das Zusammenklappen der
Schirmkuppel benötigt
wird. Darüber
hinaus kann weitgehend auf standardisierte und in Serie herstellbare
Bauteile zurückgegriffen
werden, wodurch eine einfache Herstellbarkeit sichergestellt ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 eine
Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Schirms in geöffnetem
Zustand,
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2 einen
Längsschnitt
des Details A aus 1,
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3 den
Schnitt b-b aus 2,
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4 den
Schnitt B-B aus 2,
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5 den
Schnitt G-G aus 2,
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6 den
Schnitt A-A aus 2 und 5,
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7 ein
Funktionsschema des teleskopartigen Stocks,
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8 den
Schnitt E-E aus 7,
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9 eine
Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Schirms in geschlossenem
Zustand,
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10 einen
Längsschnitt
des Details * aus 9,
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11 den
Schnitt N-N aus 10,
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12 den
Schnitt K-K aus 10,
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13 den
Schnitt L-L aus 10,
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14 den
Schnitt M-M aus 10,
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15 den
Schnitt H-H aus 10,
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16 das
Schaltbild des elektrischen Antriebs zum Schließen des Schirms,
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17 ein
Ausführungsbeispiel
der Anordnung der Bauteile des elektrischen Antriebs im Griff des
Schirms relativ zueinander,
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18 ein
anderes Ausführungsbeispiel
der Anordnung der Bauteile des elektrischen Antriebs im Griff des
Schirms relativ zueinander,
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19 ein
anderes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schirms
in geöffnetem
Zustand in einer Gesamtansicht,
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20 einen
Längsschnitt
des Details O aus 19 in geöffnetem Zustand des Schirms,
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21 einen
Längsschnitt
des Details O aus 19 in geschlossenem Zustand
des Schirms,
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22 den
Schnitt P-P aus 20,
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23 den
Schnitt R-R aus 20,
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24 einen
Längsschnitt
des Details C aus 19,
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25 den
Schnitt T-T aus 24,
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26 den
Schnitt Y-Y aus 24,
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27 den
Schnitt F-F aus 24,
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28 den
Schnitt X-X aus 24,
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29 das
Schaltbild des elektrischen Antriebs zum Schließen des Schirms,
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30 ein
Ausführungsbeispiel
der Anordnung der Bauteile des elektrischen Antriebs im Griff des
Schirms relativ zueinander,
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31 ein
anderes Ausführungsbeispiel
der Anordnung der Bauteile des elektrischen Antriebs im Griff des
Schirms relativ zueinander,
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32 das
Funktionsschema der Einrichtungen zum automatischen Schließen des
Schirmes mittels des elektrischen Antriebs, sowie
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33 das
Schaltbild des elektrischen Antriebs zum Schließen des Schirms.
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Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Schirm
besteht aus einem einen Griff 3 und einen Kopf 11 aufweisenden, aus
koaxial ineinander schiebbaren Rohren zusammengesetzten teleskopartig
auszieh- und zusammenschiebbaren Stock 1, einem entlang
des Stocks 1 längsverschiebbaren
Bügel 4,
ein die Schirmkuppel bildendes, mit dem Kopf 11 und dem
Bügel 4 gelenkig
verbundenes und aus untereinander gelenkig miteinander verbundenen
Stangen und Speichen bestehendes Skelett 2. Im Griff 3 und
im teleskopartigen Stock 1 sind die Hauptelemente des Federantriebs zum Öffnen des
Schirmes und des elektrischen Antriebs zum Schließen des
Schirms angeordnet.
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Der
Bügel 4 ist
entlang dem Stocks 1 ist verschiebbar. Ist der Schirm geöffnet, befindet
sich der Bügel 4 am
oberen Ende im Bereich des Kopfs 11 des Schirms. Ist der
Schirm geschlossen, befindet sich der Bügel 4 in der Nähe des Griffs 3.
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Am
Umfang des Bügels 4 sind
die gelenkig mit dem Bügel 4 verbundenen
Stangen 5 des Skeletts 2 der Schirmkuppel gleichmäßig verteilt.
Der Bügel 4 ist
mittels der unten am Bügel 4 angeordneten Ösen 6 mit
dem Seilzug zum Zusammenlegen des Schirms verbunden.
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Der
Seilzug besteht aus einem innerhalb des teleskopartigen Stocks 1 verlaufenden
inneren Seilzug und aus zwei außerhalb
des Stocks 1 verlaufenden äußeren Seilzug.
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In 2 ist
zu erkennen, dass an den an der Unterseite des Bügels 4 angeordneten Ösen 6 die äußeren Seilzüge 7 zum
Schließen
des Schirms befestigt sind. Die äußeren Seilzüge 7 sind über die Rollen 8 umgelenkt,
die auf dem äußeren Rohr
zwischen Bügel 4 und
Griff 3 auf der mit dem Stock 1 fest verbundenen
Buchse 9 angeordnet sind. Anschließend sind die äußeren Seilzüge 7 über die
am mit dem Stock verbundenen Kopf 11 angeordneten Rollen 10 geführt. Nach
der Umlenkung über
die Rollen 10 treten die äußeren Seilzüge 7 in die kegelförmige Ausnehmung 12 des
Kopfs 11 ein. Die äußeren Seilzüge 7 sind
mittels eines Verbindungsteils 13 mit dem inneren Seilzug 14 verbunden,
mit dessen Hilfe ein Schließen
des Schirms mittels des im Griff 3 angeordneten elektrischen
Antriebs möglich
ist.
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Der
Begriff Seilzug umfasst dabei jegliche biegeschlaffe Vorrichtung,
wie beispielsweise einen Faden, ein Seil, einen Strick, eine Schnur,
einen biegsamen Draht, eine Nylonschnur und dergleichen.
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Am
Oberteil des Kopfes 11 sind die Stangen 15 der
Schirmkuppel angeordnet. Eine das Öffnen des Schirms bewirkende
Feder 16 ist unterhalb des Kopfs 11 im Stock 1 angeordnet.
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In 3 ist
der Bügel 4 mit
den daran befestigten Stangen 5 dargestellt. Der Bügel 4 weist
zwei diametral gegenüberliegende
Rinnen 17 auf, durch die die äußeren Seilzüge 7 frei zwischen
dem Bügel 4 und
dem Stock 1 geführt
sind. An der Oberseite des Bügels 4 sind Ösen 18 zur
Befestigung zusätzlicher, das Öffnen des
Schirms unterstützender
Seilzüge vorgesehen.
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In 5 sind
die auf den Kopf 11 des Schirms angeordneten Rollen 10 für die das
Schließen
des Schirms bewirkenden äußeren Seilzüge 7 sowie
zusätzliche
Rollen 19 für
das Öffnen
des Schirms unterstützende
Seilzüge 20 erkennbar.
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6 zeigt
einen durch die von den das Öffnen
des Schirms unterstützenden
Seilzügen 20 gebildete
Ebene verlaufenden Schnitt durch den oberen Teil des Schirms. Die
zusätzlichen
Seilzüge 20 sind an
den oberen Ösen 18 des
Bügels 4 befestigt,
sie sind über
die zusätzlichen
Rollen 19 geführt,
verlaufen durch die Öffnungen 21 des
Kopfs 11 nach innen in das äußere Rohr 22 des teleskopartigen
Stocks 1 und sind mit dem oberen Ende des Zwischenrohres 23 des
Stocks 1 verbunden.
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Der
teleskopartige Stock besteht aus vier ineinander schiebbaren Rohren,
dem äußeren Rohr 22,
dem ersten Zwischenrohr 23, dem zweiten Zwischenrohr 24 sowie
dem inneren Rohr 25. mindestens jedoch aus zwei Rohren.
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Das äußere Rohr 22 des
Stocks 1 ist an seinem oberen Ende mit dem Kopf 11 verbunden.
In das äußere Rohr 22 des
teleskopartigen Stocks 1 tritt das erste Zwischenrohr 23 mit
seinem oberen Ende ein, wobei am unteren Ende des äußeren Rohrs 22 eine nach
innen gerichtete Kante 26 aufweist, die eine entsprechende
nach außen
gerichtete Kante 27 des ersten Zwischenrohrs 23 umfasst
und festhält.
Dadurch ist kein Herausziehen des ersten Zwischenrohrs 23 aus
dem äußeren Rohr 22 nach
unten hin möglich.
Genauso ist das erste Zwischenrohr 23 mit dem zweiten Zwischenrohr 24 des
Stocks verbunden, wobei am unteren Ende des ersten Zwischenrohrs 23 wiederum
mit einer nach innen gerichteten Kante 28 eine entsprechende
nach außen
gerichtete Kante am oberen Ende des zweiten Zwischenrohrs 24 umfasst.
Eine am unteren Ende des zweiten Zwischenrohres 24 angeordnete,
nach innen gerichtete Kante 30 umfasst wiederum eine am
oberen Ende des inneren Rohres 25 angeordnete, nach außen gerichtete
Kante 31.
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Die
ineinandergreifenden nach innen und nach außen greifenden Kanten bilden
so einen Anschlag beim Auseinanderziehen des teleskopartigen Stocks 1.
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Das äußere Rohr 22,
das erste Zwischenrohr 23 und das zweite Zwischenrohr 24 weisen
jeweils quer verlaufende und im zusammengeschobenen Zustand des
teleskopartigen Stocks 1 miteinander in Deckung bringbare Öffnungen 32, 33 und 34 auf.
Am unteren Ende des inneren Rohres 25 des Stocks 1 (siehe 8)
ist eine quer verlaufende Öffnung 63 angeordnet,
zur Verbindung des inneren Rohres 25 mit einem in dem Griff 3 angeordneten
inneren Gehäuse 45.
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Dabei
ist denkbar, den teleskopartigen Stock 1 des erfindungsgemäßen Schirms
auch mit mehreren oder mit weniger ineinander schiebbaren Rohren auszuführen.
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Das
Skelett 2 der Schirmkuppel ist in 9 dargestellt.
Er wird beim Druck auf einen den Federantrieb auslösenden Knopf 35 geöffnet, und
klappt beim Druck auf den den elektrischen Antrieb auslösenden Knopf 36 zusammen.
Die Knöpfe 35 und 36 sind
fast bündig
mit der Oberfläche
des Griffes 3 angeordnet, um die Gefahr eines vom Benutzer
ungewollten, zufälligen
Drückens
auszuschließen.
Dies ist besonders gut in 10 sichtbar,
auf der der Knopf 35 fast bündig mit der Oberfläche des
Griffes 3 angeordnet ist. In anderen Figuren sind diese
Knöpfe
zur besseren Erkennbarkeit etwas hervortretend dargestellt.
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Über dem
Skelett 2 der Schirmkuppel ist der Kopf 11 angeordnet,
an dem in seinem oberen Bereich gleichförmig über den Umfang verteilt Stangen 15 mit
ihrem einen Ende an hierfür
vorgesehenen Gelenken 37 angeordnet sind. Die Stangen 15 sind jeweils
ist mit ihrem zweiten Ende mittig mit jeweils einer Stange 5 gelenkig
verbunden. An den Stangen 15 ist jeweils eine Speiche 38 mit
ihrem unteren Ende gelenkig angeordnet, welche an ihrem oberen Ende jeweils
mit einer dritten Stange 39 verbunden sind, die wiederum
mit der Stange 5 verbunden ist.
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Die
Stange 39 ist an ihrem unteren Ende mit einer Speiche 40 und
einer Stange 41 verbunden. Die Speiche 40 und
die Stange 41 sind an ihren oberen Enden gelenkig mit einer
Speiche 42 verbunden. Zwischen der Speiche 38 und
der Stange 5 ist eine Zugfeder 43 angeordnet.
Mit ihrem unteren Ende ist die Stange 5 mittels eines Gelenks 44 am
Bügel 4 befestigt.
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Ebenso
sind andere Ausführungsformen
des Skeletts 2 denkbar.
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Durch
die Längsverschiebbarkeit
des Bügels 4 entlang
des teleskopartigen Stocks 1, kann das Skelett 2 der
Schirmkuppel geöffnet
oder geschlossen werden. Alle aus den über Gelenke miteinander verbundenen
Stangen und Speichen gebildeten Arme sind so ausgeführt, dass
sie bei einer Bewegung des Bügels 4 nach
oben geöffnet,
und nach unten geschlossen werden.
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Der
Griff 3 eines zusammengelegten Schirmes ist in 10 dargestellt.
In seinem inneren Gehäuse 45 sind
ein Elektromotor 46 (11), ein
Akkumulator 47, eine Trommel 48 für das Aufwickeln des
inneren Seilzugs 14 sowie ein Schneckenrad 49 angeordnet,
an dessen Achse 50 eine Brems- und Reibungskupplung 51 angeordnet
ist. Auf der Achse der Bremskupplung 51 ist die Trommel 48 angeordnet.
Eine auf der Antriebswelle des Elektromotors 46 angeordnete
Schnecke 52 befindet sich im Eingriff mit dem Schneckenrad 49.
Das Übersetzungsverhältnis des
Schneckenpaares ist so ausgewählt, dass
das Aufwickeln des inneren Seilzuges 14 auf die Trommel 48 und
also das Zusammenlegen des Schirmes mit einer geeigneten Geschwindigkeit
verläuft.
Die Schnecke 52 weist dabei einen deutlich geringeren Durchmesser
als das Schneckenrad 49 auf.
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Das
aus der Schnecke 52 und dem Schneckenrad 49 bestehende
Schneckenpaar kann gleichwertig durch ein Kegelradpaar mit identischem Übersetzungsverhältnis, oder
ein anderes Reduziergetriebe ersetzt werden.
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Die
Brems- und Reibungskupplung 51 läßt ein kurzzeitiges Rutschen
beim Anfahren und Abbremsen der Trommel 48 sowie bei einem
Verklemmen des inneren Seilzuges 14 und dem völligen Schließen des
Schirmes zu.
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Der
Akkumulator 47 und der Elektromotor 46 sind im
inneren Gehäuse
mit Schrauben 53 befestigt (15).
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Im
inneren Gehäuse 45 sind
eine Rolle 54 (10 und 12)
für den
inneren Seilzug 14 und der als Endschalter dienende, zusätzliche
Schalter 55 angeordnet. Der zusätzliche Schalter 55 wird
mittels einer auf dem inneren Seilzug 14 angeordneten Kugel 56 am
Ende des vollständigen
Schließen
des Schirmes betätigt.
Auf solche Weise bilden der zusätzliche
Schalter 55 und die Kugel 56 zusammen das im Griff 3 angeordnete
Mittel der automatischen Abschaltung des Elektromotores in Form
eines Endschalters, dessen Auslösevorrichtung
als an dem inneren Seilzug 14 angeordnete Kugel ausgeführt ist. Es
sind ebenso andere Ausführungen
der Umsetzung des Endschalters denkbar.
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Im
oberen Bereich des inneren Gehäuses 45 ist
ein federbelasteter Haltering 57 angeordnet (siehe 10 und 13).
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Der
Haltering 57 ist flach und weist eine längliche Form mit zwei parallel
verlaufenden Seiten auf. Im Bereich seiner Schmalseite ist ein in
Richtung der Federbelastung nach innen gegen den Stock 1 gewandter,
in die quer durch die zusammengeschobenen Rohre 22, 23, 24, 25 des teleskopartigen
Stocks (1) verlaufende Öffnung 32, 33, 34 greifender,
abgeschrägter
Vorsprung 58 angeordnet. Der Haltering 57 drückt unter
der Federbelastung gegen den diametral gegenüber dem Vorsprung 58 angeordneten
Knopf 35 zum Auslösen
des Öffnens
des Schirms. Zur einfacheren Montage im inneren Gehäuse 45 des
Griffs 3 ist der Knopf 35 zweiteilig ausgeführt, die
mittels Schrauben 62 miteinander verbunden sind.
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Bei
geschlossenem Schirm ragt der abgeschrägte Vorsprung 58 des
Halterings 57 in die quer verlaufenden Öffnungen 32, 33, 34 der
ineinander geschobenen Rohre 22, 23 und 24 des
teleskopartigen Stocks 1. Das innere Rohr 25 ist
mit dem inneren Gehäuse 45 des
Griffs 3 mittels des Stifts 69 verbunden. Der
Stift 69 ist hierzu durch die durch das innere Gehäuse 45 und
das innere Rohr 25 führende
Bohrung 71 gesteckt.
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Das äußere Gehäuse des
Griffs 3 wird von unten mit den Schrauben 64 mit
dem inneren Gehäuse 45 (15)
verbunden, und von oben mit einem Deckel 65 geschlossen.
Im äußeren Gehäuse des Griffes 3 sind
zwei Öffnungen 66 für das Verbinden eines
Ladegeräts
mit den Kontakten 67 der Akkumulatoren 47 angeordnet.
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In 16 ist
das Schaltbild des elektrischen Antriebs des Schirms mit dem Elektromotor 46,
dem Akkumulator 47, den Kontakten 67 zum Anschließen eines
Ladegeräts 72,
dem als Endschalter ausgeführten
zusätzlichen
Schalter 55 sowie dem elektrischen Schalter 68 dargestellt.
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Nachfolgend
wird der Ablauf bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Schirms
beschrieben.
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Wenn
der Schirm geschlossen und zusammengelegt ist (9 und 10),
werden das äußere Rohr 22,
das erste Zwischenrohr 23 und das zweite Zwischenrohr 24 des
teleskopischen Stocks 1 des Schirmes durch den an dem den
teleskopartigen Stock 1 umfassenden Haltering 57 angeordneten und
in die quer verlaufenden Öffnungen 32, 33 und 34 (7, 10 und 13)
hineinragenden Vorsprung 58 zusammengehalten und am Ausfahren
gehindert. Die zum Öffnen
des Schirms vorgesehene Feder 16 ist zwischen dem Kopf 11 (2)
und der im inneren Gehäuse 45 angeordneten
Scheibe 76 (10) zusammengepresst.
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Der
Bügel 4 befindet
sich in seiner unteren Position. Das Skelett 2 der Schirmkuppel
ist zusammengelegt. Der innere Seilzug 14 ist auf die Trommel 48 so
aufgewickelt, dass die auf dem inneren Seilzug angeordnete, die
Auslösevorrichtung
für den
Endschalter 55 bildende Kugel 56 den zusätzlichen Schalter 55 ausgelöst hat.
Der Stromkreis des elektrischen Antriebs ist abgestellt.
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Um
den Schirm zu öffnen,
muß man
mit einem Finger der den Schirm am Griff haltenden Hand oder mit
einem Finger der anderen Hand auf den Knopf 35 zum Öffnen des
Schirmes drücken,
wodurch der Haltering 57 quer zum Stock 1 des
Schirms gegen die Federbelastung der Feder 61 verschoben wird.
Dabei fährt
der Vorsprung 58 aus der von den Öffnungen 32, 33 und 35 gebildeten Öffnung und
gibt die Rohre 22, 23 und 24 frei. Die
Rohre 22, 23 und 24 steigen durch den
Druck der in dem Stock 1 angeordneten Feder 16 auf,
bis sie durch die im ausgefahrenen Zustand des teleskopartigen Stocks 1 ineinandergreifenden
Kanten 26, 27, 28, 29, 30, 31 in
ihrer Aufwärtsbewegung
gestoppt werden. Das erste Zwischenrohr 23 des Stocks 1 tritt
bei ihrer Aufwärtsbewegung
aus dem äußeren Rohr 22 heraus
und spannt die zusätzlichen
Seilzüge 20,
durch die der Bügel 4 nach
oben gezogen wird. Hierdurch bewegt sich das gesamte Skelett 2 der
Schirmkuppel nach oben, wobei alle Teile des Skeletts 2 in
Bewegung gesetzt werden.
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Durch
den entlang des Stocks 1 aufsteigenden Bügel 4 wird
der innere Seilzug 14 von der Trommel 48 abgewickelt.
Die Trommel 48 wird dabei in der das Abwickeln bewirkenden
Drehrichtung von der Brems- und Reibkupplung 51, freigegeben.
Die auf dem inneren Seilzug 14 angeordnete Kugel 56 gibt den
Endschalter 55 frei, wodurch der elektrische Schaltkreis
freigegeben wird und der Schirm zum Zusammenlegen durch Betätigung des
elektrischen Antriebs bereit ist.
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Der
Schirm befindet sich nun im geöffneten Zustand.
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Anstelle
einer den Endschalter 55 betätigenden Kugel 56 kann
ebenso ein anderer Schaltmechanismus verwendet werden, beispielweise
ein Hebel, der einen Schalter schließt oder freigibt.
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Zum
Schließen
des Schirms muß der
Knopf 36 (siehe 10 und 15)
gedrückt
werden, um den elektrischen Schalter 68 zu schließen (siehe
der 16). Nachdem der elektrische Schaltkreis beim Öffnen des
Schirms durch Schließen
des zusätzlichen
Schalters 55 freigegeben wurde, läuft der Elektromotor 46 beim
Schließen
des elektrischen Schalters 68 an. Der Elektromotor 46 treibt über die
Schnecke 52, das Schneckenrad 49 und die Brems-
und Reibungskupplung 51 die Trommel 48 an. Der
innere Seilzug 14 wird dadurch auf die Trommel 48 aufgewickelt
und zieht die äußeren Seilzüge 7 in
den teleskopartigen Stock. Durch das Einziehen der äußeren Seilzüge wird
der Bügel 4 entlang
des Stocks 1 zum Griff 3 hin verschoben, wodurch
das Zusammenlegen des Skeletts 2 der Schirmkuppel erfolgt.
Sobald der Bügel 4 an
die Buchse 9 anschlägt,
beginnt sich der Kopf 11 durch das weiterhin erfolgende
Aufwickeln des inneren Seilzugs 14 auf die Trommel 48 in Richtung
zum Griff 3 hin durch Zusammenschieben der Rohre 22, 23, 24 und 25 gegen
die Spreizkraft der Feder 16 abzusenken.
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Der
Kopf 11 lastet dabei aufeinanderfolgend auf dem äußeren Rohr 22 dem
ersten Zwischenrohr 23 und dem zweiten Zwischenrohr 24 des
teleskopartigen Stocks 1. Das Zusammenschieben der Rohre 22, 23, 24 und 25 erfolgt
so lange, bis der Vorsprung 58 des Halterings in die quer
verlaufenden und im zusammengeschobenem Zustand deckungsgleichen Öffnungen 32, 33 und 34 einrastet,
und so ein Auseinanderfahren des teleskopartigern Stocks 1 verhindert.
Gleichzeitig drückt
die Kugel 56 auf den Endschalter 55 und stellt
durch dessen Betätigung
den Stromkreis des Elektromotors 46 ab.
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Als
Ergebnis dieses Vorgangs wird das Skelett 2 des Schirmes
zusammengelegt und die Rohre des teleskopartigen Stocks 1 ineinandergeschoben.
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Während der
Nacht kann der Akkumulator 47 des Schirms über die
in den Öffnungen 66 im
Griff 3 angeordneten Kontakte 67 mit einem Ladegerät 72 verbunden
und wiederaufgeladen werden.
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Hat
der Benutzer vergessen oder war er nicht in der Lage, den Akkumulator 47 rechtzeitig
laden, so kann der Schirm auch manuell zusammengelegt werden.
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Der
Anmelder ist der Auffassung, dass die Anordnung des Elektromotors 46,
des Akkumulators 47, des Schneckenpaares aus dem Schneckenrad 49 und
der Schnecke 52 (oder des Paares der konischen Räder, oder
irgendwelchen anderen Reduziergetriebe), der Bremskupplung 51 und
zusätzlichen Schalters 55 im
Griff 3 auch anders ausgeführt sein kann (siehe 17 und 18).
In 17 bezeichnet die Bezugszahl 73 ein großes Kegelrad
und die Bezugszahl 74 ein kleines Kegelrad. Ebenso könnten dies
auch kegelförmige
Elemente eines reibschlüssigen
Getriebes sein.
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In 18 bezeichnet
die Bezugszahl 75 das Reduziergetriebe. Das Reduziergetriebe
ist dabei prinzipiell wie in den 10, 11, 13 und 15 dargestellt
aufgebaut, wobei der Elektromotor und der Akkumulator parallel im
Griff angeordnet sind. In den 17 und 18 sind
Anordnungsvarianten dargestellt, bei denen der Elektromotor und der
Akkumulator zum einen parallel und zum anderen übereinander im Griff angeordnet
sind.
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Die
Montage des Schirmes ist ergibt sich aus der Beschreibung und wird
nicht gesondert ausgeführt.
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In
den 19–30 ist
ein anderes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schirms mit
verändertem
Bügel,
verändertem
Skelett und verändertem
Betätigungsmittel
zum Öffnen
des Schirms gezeigt.
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Dieser
Schirm umfasst einen teleskopischen Stock 77, der aus zwei
mit einer Feder 80 gegeneinander abgestützten, teleskopisch ineinanderfahrbaren
Rohren 78 und 79 besteht. Außerdem weist der Schirm einen
in den Griff 81 angeordneten Verschluss 82 auf,
sowie einen im äußeren Gehäuse 84 des
Griffs 81 angeordneten Knopf 83 zum Öffnen des Schirmes.
Der Verschluss 82 hält
die Feder 80 im geschlossenen Zustand im zusammengepressten
Zustand fest. Am oberen Ende des Rohres 79 ist eine starre
Krone 85 und ein Bügel
angeordnet. Der Bügel umschließt den teleskopischen
Stock des Schirmes und ist entlang des Stocks längsverschiebbar. Am Bügel und
an der Krone 85 sind die Stangen und die Speichen der Schirmkuppel
befestigt. Durch das Bewegen des Bügels längs des teleskopischen Stocks 77 des
Schirms erfolgt das Öffnen
und das Schließen des
Schirmes. Der Bügel
kann dabei unterschiedlich ausgeführt sein. Im vorliegenden Beispiel
besteht der Bügel
aus einer beweglichen oberen Buchse 86 und einer beweglichen
unteren Büchse 87,
die an dem Rohr 79 längsverschiebbar
angeordnet sind. In der unteren Buchse 87 ist eine Ausnehmung 88 vorgesehen,
in der eine Feder 89 zum Öffnen der Schirmkuppel 90 angeordnet
ist, wobei die obere koaxial angeordnete Buchse 86 mit
der Feder 89 beim Öffnen
der Kuppel zusammenwirkt.
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Zwischen
der Krone 85 und der oberen Buchse 86 ist eine
Feder 91 angeordnet. An der Krone 85 und unterer
Buchse 87 sind die Speichen 92 in identischer
Entfernung zueinander angeordnet und die Stangen 93 für die Befestigung
der Bespannung der Schirmkuppel 90 gelenkig befestigt.
Dabei sind in der unteren Buchse 87 in Richtung zum Boden 95 der Ausnehmung 88 hin
abgeschrägte
Schlitze 94 gleichmäßig über den
Umfang verteilt angeordnet.
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In
den abgeschrägten
Schlitzen 94 sind um die Schwenkachsen 96 gelagerte
Speichen 92 angeordnet, welche mit ihren profilierten Enden 97 in
radial verlaufende Nuten 98 in der oberer Buchse 86 greifen,
so dass eine Wirkverbindung zwischen den in der unteren Buchse 87 gelagerten
Speichen 92 und der oberen Buchse 86 entsteht.
Die Anzahl der Schlitze 94 in der unteren Buchse 87 und
die Anzahl der Nuten 98 in der oberen Buchse 86 entspricht
dabei der Anzahl der Speichen 92.
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Die
profilierten Enden 97 der Speichen 92 sind kreisbogenförmig ausgeführt und
gehen stufenlos in den Hauptkörper
der Speichen über,
wodurch beim Zusammenlegen oder Öffnen
des Schirms eine stetige Krafteinleitung auf das Ende jeder Speiche
sichergestellt wird, so dass deren Bewegung um die Schwenkachse
stossfrei und ohne Ruck verläuft.
Der Boden 95 der Schlitze 94 in der unteren Buchse 77 dient
als Begrenzer für
die profilierten Enden 97 der Speichen 92 und
schützt
diese davor, aus den Schlitzen 94 herauszufallen.
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Auf
der starr angeordneten Krone 85 (siehe 20–23)
sind zwei als Rollen 99 ausgeführte, den Seilzug umlenkende
Endelemente angeordnet.
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In
der oberen Buchse 86 sind zwei Rinnen 100 (siehe 23)
angeordnet. In der unteren Buchse 87 sind zwei von der
Ausnehmung 88 zum dickeren Teil 103 der Buchse
führende
durchgehende Öffnungen 101 angeordnet.
Am oberen Rohr 79 ist eine Kupplung 104 mit zwei
das Seil umlenkenden Rollen 105 (siehe 21)
fest angeordnet.
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Im
unteren Teil der unteren Buchse 87 sind die Seilzüge an den Ösen 106 befestigt.
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In 20 und 21 ist
zu erkennen, dass die äußeren Seilzüge 107 an
den Ösen 106 befestigt sind,
die dann über
die Rollen 105 der Kupplung 104 umgelenkt sind,
durch die durchgehenden Öffnungen 102 und 101 in
der unteren Buchse 87 nach oben geführt sind und weiter durch die
Rinnen 100 der oberen Büchse 86 gehen, über die
Endrollen 99 der starr angeordneten Krone 85 umgelenkt
sind, in die konische Öffnung 108 der
Krone 85 eintreten und in der Baueinheit 109 mit
dem inneren Seilzug 110 verbunden sind.
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Der
untere Teil des oberen Rohres 79 weist einen inneren Flansch 111,
der obere Teil des unteren Rohres einen äußeren Flansch 112 auf,
die gegenseitig ineinandergreifen. So wird verhindert, die untere
Röhre 78 aus
der oberen Röhre 79 nach
unten herauszuziehen.
-
Im
unteren Bereich der Röhren 78 und 79 sind
von einer Seite her Queröffnungen 113 angeordnet,
in die im zusammengeschobenen Zustand bei geschlossenem Schirm ein
Ende des Verschlusses eingreift.
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Im
unteren Bereich der unterer Röhre 78 (siehe 21 und 26)
ist eine durchgehende Öffnung 114 zur
Befestigung der unterer Röhre 78 am
Griff 81 des Schirms angeordnet.
-
Der
Griff 81 des erfindungsgemäßen Schirms ist in 24 dargestellt.
Er ist als ein Stockgriff ausgeführt
und umfasst ein äußeres Gehäuse 84 und
ein inneres Gehäuse 115.
In seinem inneren Gehäuse 115 sind
der Elektromotor 116 (siehe 25), der
Akkumulator 117, die Trommel 118 für das Aufwickeln
des inneren Seilzugs 110, sowie das grosse Kegelrad 119 angeordnet,
an dessen Achse 120 Brems- und Reibungskupplung 121 angeordnet
ist. An der Achse der Brems- und Reibungskupplung 21 ist
die Trommel 118 befestigt. Im Eingriff mit dem grossen
Kegelrad 119 befindet sich das kleine Kegelrad 122,
das auf der Achse des Elektromotores 116 angeordnet ist.
Das Übersetzungsverhältnis des
Kegelradpaares, das aus den Kegelrädern gebildet ist, ist so ausgewählt, dass
das Aufwickeln des inneren Seilzugs 110 auf die Trommel 118 und
das Zusammenlegen des Schirmes mit einer hinreichenden Geschwindigkeit
vonstatten geht.
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Die
Brems- und Reibungskupplung 121 läßt ein kurzzeitiges Durchrutschen
bei einer Überlastungen
und beim Bremsen der Trommel 118, bei der Unterbrechung
der Bewegung des inneren Seilzugs 110 und dem vollständigen Zusammenlegen
des Schirms zu.
-
Im
inneren Gehäuse 115 ist
die Rolle 123 für die
Richtungsumlenkung des inneren Seilzugs 110 und der als
Mikroschalter ausgeführte
zusätzliche Schalter 124 zur
Endabschaltung des Elektromotors montiert. Der zusätzliche
Schalter 124 unterbricht den Stromkreis sobald der Schirm
vollständig
zusammengeklappt ist. Die Röhre 79 ist
mit dem inneren Gehäuse 115 mit
Hilfe des Stiftes 126 verbunden, der durch die Öffnung 127 innerer
Gehäuse 115 und
in die Öffnung 114 Röhren 79 hindurchgeführt ist
(siehe 24 und 26).
-
Der
Akkumulator 117, der Elektromotor 116, sein elektrischer
Schalter 128 mit dem Knopf 129 zum Zusammenlegen
des Schirms sind an der am Boden des inneren Gehäuses 115 angeordneten Platte 130 befestigt.
-
Am
inneren Gehäuse 115 wird
neben der Platte 130 auch das äußere Gehäuse 84 des Griffs 81 mittels
Schrauben befestigt. Das äußere Gehäuse des
Griffes ist mit dem Deckel 131 von oben her oben geschlossen.
-
Der
Verschluss 82 ist durch die Feder 132 federbelastet.
-
Am äußeren Gehäuse 84 des
Griffs 81 und in der Platte 130 sind zwei Öffnungen 133 für das Verbinden
eines Ladegeräts
mit den Kontakten 134 des Akkumulators 117 vorgesehen.
-
In 29 ist
das elektrische Schaltbild des erfindungsgemäßen Schirmes mit dem Elektromotor 116,
dem Akkumulator 117 den Kontakten 134 für das Anschließen des
Ladegeräts,
dem zusätzlichen Schalter 124 und
dem elektrischen Schalter 128 dargestellt.
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Wenn
der Schirm zusammengelegt ist, ist die obere Röhre 79 mit dem Verschluss 82 fixiert,
der durch die Öffnung 113 greift.
Die Feder 80 ist zusammengepresst. Der innere Seilzug 110 ist
auf die Trommel 118 so aufgewickelt, dass die Kugel 125 den
zusätzlichen
Schalter 124 abstellt. Der Stromkreis des Elektromotors
ist abgestellt.
-
Durch
Drücken
des Knopfs 83 zum Öffnen des
Schirmes fährt
der Verschluss 82 aus den Queröffnungen 113 der Röhren 78 und 79 heraus.
Die Feder 80 wird gelöst
und sie stößt die Röhre 79 des
teleskopischen Stocks 77 nach oben. Dabei fixiert die innere
Kante 111 der Röhre 79 die äusserliche
Kante 112 der Röhre 78.
Die Feder 89 für
das Öffnen
der Kuppel stößt die obere
Buchse 86 nach oben entlang der Röhre 79. Die obere
Buchse 86 wirkt mit den profilierten Enden 97 der
Speichen 92 zusammen, und dreht sie in den Längsschlitzen 94 der
unteren Buchse 87 um die Schwenkachsen 96. Dabei
werden die Speichen 92 und die Stangen 93 aufgerichtet,
die untere Buchse 87 zusammen mit der Feder 89 für das Öffnen der
Kuppel und die obere Buchse 86 steigen entlang der Röhre 79 nach
oben, und pressen die Feder 91 zusammen, wobei die Schirmkuppel 90 geöffnet wird.
-
Der
innere Seilzug 110 wird von der entlang dem teleskopischen
Stock 77 nach oben hin aufsteigenden unteren Buchse 87 von
der von der Bremskupplung 121 abgebremsten Trommel 118 abgewickelt,
hebt dabei die Kugel 125 und befreit dadurch den abgestellten
zusätzlichen
Schalter 124 vom Druck der Kugel 125, wodurch
der elektrische Schaltkreis freigegeben wird und der Schirm zum
Zusammenlegen durch Betätigung
des elektrischen Antriebs bereit ist.
-
Zum
Schließen
des Schirms muß der
Knopf 129 (siehe 24) gedrückt werden,
um den elektrischen Schalter 128 zu schließen (siehe
der 29). Nachdem der elektrische Schaltkreis beim Öffnen des
Schirms durch Schließen
des zusätzlichen Schalters 124 freigegeben
wurde, läuft
der Elektromotor 116 beim Schließen des elektrischen Schalters 128 an.
Der Elektromotor 116 treibt über das kleine Kegelrad 122,
das grosse Kegelrad 119 und die Brems- und Reibungskupplung 121 die
Trommel 118 an. Der innere Seilzug 110 wird dadurch
auf die Trommel 118 aufgewickelt und zieht die äußeren Seilzüge 107 (20 und 21)
in den teleskopartigen Stock. Durch das Einziehen der äußeren Seilzüge 107 wird
die untere Buchse 87 entlang des Stocks 1 zum
Griff hin verschoben, wodurch das Zusammenlegen des Skeletts der
Schirmkuppel erfolgt. Bei der Bewegung unterer Röhre 87 nach unten
in die Röhre 79 zieht
sie hinter sich mittels der Achsen 96 die Speichen 92,
die sich um die Schwenkachsen 96 in den Längsschlitzen 94 der
unteren Buchse 87 drehen und so das Zusammenlegen der Kuppel 90 gewährleisten.
Die Speichen 92 und die Stangen 93 legen sich
dabei auch zusammen. Gleichzeitig wirken die Speichen 92 mittels
ihren profilierten Enden 97 mit den Oberflächen der
radialen längsläufigen Nuten 98 oberer
Büchse 86 zusammen.
Die untere Buchse 86 schiebt dabei die Rohre 78 und 79 ineinander,
wodurch die Feder 89 gespannt wird. Der Verschluss 82 tritt
in die Queröffnungen 113 der
Rohre 78 und 79 ein, fixiert die Rohre 79 und
die Feder 80 im zusammengepressten Zustand. Gleichzeitig drückt die
Kugel 125 auf den Endschalter 124 und stellt durch
dessen Betätigung
den Stromkreis des Elektromotors 116 ab.
-
Während der
Nacht kann der Akkumulator 117 des Schirms über die
in den Öffnungen 133 im Griff 81 angeordneten
Kontakte 134 mit einem Ladegerät 135 verbunden und
wiederaufgeladen werden.
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Hat
der Benutzer vergessen oder war er nicht in der Lage, den Akkumulator 117 rechtzeitig
laden, so kann der Schirm auch manuell zusammengelegt werden.
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Auch
hierbei ist es denkbar, das Reduziergetriebe anstelle in Form eines
Kegelradgetriebes anders auszuführen,
beispielsweise als Stirnradgetriebe oder dergleichen.
-
Wenn
der Schirm geöffnet
ist (siehe 29), ist sein aus den ineinander
eintretenden Röhren
bestehender teleskopischer Stock 137 ist mit Hilfe der Feder 138 herausgezogen
und die Kuppel mit dem Skelett 139 geöffnet. Die öffnende Feder kann in einigen
Modellen des Schirmes anders angeordnet werden. Der durch die Gelenke
mit dem Skelett 139 der Kuppel verbundene Bügel 140,
der entlang der oberen Röhre
des Stocks koaxial versetzt werden kann, befindet sich in der oberen
Lage. An der unteren Oberfläche
des Bügels 140 ist
ein äußerer Seilzug 141 mit
Hilfe der Ösen
angeschlossen, das um die Rolle 142 geführt ist, die an der mit oberer
Röhre teleskopischen
Stocks 137 fest verbundenen Buchse 143 angeordnet
ist, und dann über
die Rolle 144, die auf der Krone 145 des teleskopischen
Stocks 137 angeordnet ist, in den teleskopischen Stock 137 einzutreten,
wo es durch die Schlinge am oberen Ende des inneren Seilzugs 146 geführt ist.
Nach anderer möglichen
Variante ist der äußere Seilzug 141 in
der Baueinheit mit dem inneren Seilzug 46 verbunden, nachdem
es in den teleskopischen Stock 137 zusammen mit dem ähnlichen
zweiten äusserlichen
Seil 141 eingetreten ist.
-
Innerhalb
des Schirmsgriffes ist der Elektromotor 147 angeordnet,
an dessen Achse ein Reduziergetriebe 148 mit dem grossen Übersetzungsverhältnis angeschlossen
ist. Als Reduziergetriebe kann ein Schneckenpaar, ein Paar Kegelräder und
dergleichen verwendet sein. An der Achse des Reduziergetriebes 148 ist
eine Brems- und Reibungskupplung 149 montiert. An ihrer
Ausgangsachse ist die Trommel 150 angeordnet, auf die der
innere Seilzug 146 aufgewickelt ist. Am inneren Seilzug 146 ist
die Kugel 151 befestigt. Im Griff des Schirms ist ein Mikroschalter 152 sowie
ein Akkumulator 153 mit Kontakten 154 zur Verbindung
mit einem Ladegerät 155,
das an eine Haussteckdose angeschlossen werden kann, angeordnet.
-
Im
Griff des Schirmes ist ein Knopf 156 für das Öffnen des Verschlusses 157 angeordnet,
der den teleskopischen Schirmsstock 137 und auch den Schirm
im zusammengelegten Zustand festhält. Am Griff ist ein elektrischer
Schalter 158 angeordnet (siehe 30).
-
Im
Griff des Schirmes ist die Rolle 159 für den inneren Seilzug 146 zwischen
dem Mikroschalter 152 und der Trommel 150 angeordnet.
-
Um
den Schirm zu schließen,
muß der
Knopf 156 des Schalters 158 betätigt werden,
wodurch der Stromkreis geschlossen wird (siehe 30).
Es sei erwähnt,
dass der Mikroschalter 152 bei dem geöffneten Schirm geschlossen
ist, weil die Kugel 151 innerlichen Seils 146 auf
ihn nicht drückt.
Der Elektromotor 147 bekommt die Spannung vom Akkumulator 153 und
setzt das Reduziergetriebe 148 dann Brems- und Reibungskupplung 149 und
die Trommel 150 in Bewegung. Brems- und Reibungskupplung 149 läßt kurzzeitiges
Rutschen bei den Überlastungen
und das Bremsen der Trommel 150 bei der Unterbrechung der
Bewegung des inneren Seilzuges 146 und das volle Zusammenlegen
des Schirmes zu.
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Die
Trommel 150 beginnt, auf sich innerliches Seil 146 zu
ziehen und aufzuwickeln, der auf sich äusserliche Seile 141 zieht,
die, seinerseits, die Rollen 144 und 142 umbiegt
und den Bügel 140 nach unten
zieht, infolge dessen das Kuppelskelett 139 zusammengelegt
wird. Dann beginnen sich die Röhre teleskopischen
Stocks 137 nach unten zu bewegen, zusammenpressend die
Feder 138 solange, bis sie durch den Verschluss 158 fixiert
werden.
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Die
Kugel 152 am innerlichen Seil 146 ist so eingerichtet,
dass sie am Ende des Zusammenlegens des Schirms auf den Mikroschalter 152 druckt und
ihn ausschaltet, dank dem der Elektromotor 147 abstellt
wird. Die Brems- und Reibungskupplung 149 hält die Trommel 150 an.
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Das Öffnen des
Schirmes ist offensichtlich und wurde oben mehrfach beschrieben.
Es ist wichtig, zu betonen, dass die Kugel 151 beim Öffnen des Schirmes
aufsteigt und den Mikroschalter 152 frei gibt, so dass
der Stromkreis geschlossen wird, wodurch der elektrische Schaltkreis
freigegeben wird und der Schirm zum Zusammenlegen durch Betätigung des
elektrischen Antriebs bereit ist.
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Wenn
der Benutzer vergessen hat, den Akkumulator aufzuladen, so kann
der Schirm manuell zusammengelegt werden.
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Die
Erfindung ist im Bereich der Herstellung von Schirmen gewerblich
anwendbar.
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Zusammenfassung
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Es
wird ein Schirm mit einem einen Griff (3) und einen Kopf
(11) aufweisenden, teleskopartig auszieh- und zusammenschiebbaren
Stock (1), einem entlang des Stocks (1) längsverschiebbaren
Bügel (4),
ein die Schirmkuppel bildendes, mit dem Kopf (11) und dem
Bügel (4)
gelenkig verbundenes und aus untereinander gelenkig miteinander
verbundenen Stangen und Speichen bestehendes Skelett (2), sowie
einem Antrieb zum Öffnen
und Schließen
des Schirms beschrieben, bei dem zum Öffnen des Schirms ein Federantrieb
und zum Zusammenlegen des Schirms ein elektrischer Antrieb vorgesehen
ist.
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