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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen ergonomisch und funktionell optimierten Freiarm-Standschirm, der mit minimalem Aufwand eine optimale Wirkung ermöglicht.
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Stand der Technik
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Gattungsgemässe Freiarm-Schirme sind bereits in diversen Ausführungsarten bekannt.
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US 2,224,882 (H.G. PECK) zeigt einen grossen Mittelstockschirm mit einer Mast-neigevorrichtung (
4 und
5) mit einer Justierspindel für den Neigewinkel des Mittelmastes. Mit dieser einen Neigevorrichtung lässt sich der Schatten nicht dem Sonnenlauf folgend an einem gewünschten Ort halten.
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CN 216840912 U (MA ZHUNAN) zeigt eine ähnliche Funktion wie die zuvor erwähnte Schrift, jedoch mit einfacherer Pedalbedienung. Die Verwendung für einen Freiarmschirm ist nicht erwähnt, ist aber für die Vermeidung einer Einengung des Schattenbereiches wichtig. Eine zweite Richtungsänderung des Schutzdaches ist nicht beschrieben.
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US 4,586,525 (GLATZ et al.) offenbart einen Freiarm-Standschirm mit Mast 10 und Tragarm 4, sowie Verbindungsstrebe 12 ist das Schutzdach 8 in verschiedene Neig-Stellungen zum Mast ausfahrbar. Zusätzlich ist das Schutzdach in einer Bodenhülse um 360° schwenkbar; ein Umfahren des Beschattungsbereiches mit dem Schutzdach ist damit aber nicht möglich und auch nicht zugesagt.
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CN 205658488 U (WANG-YINGYING et al.) beschreibt einen Freiarm-Standschirm mit Bogen-Mast und ausfahrbarem Ausleger, wodurch das Schutzdach in Richtung Mast-Standort hin geneigt werden kann. Zudem verfügt dieser Schirm über einen Drehfuss. Dies genügt aber nicht, um mit dem Schutzdach dem Lauf der Sonne zu folgen und gleichzeitig den Schattenwurf an Ort zu halten.
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Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Freiarm-Standschirm der genannten Gattung vorzuschlagen, der die aufgezeigten Schwachstellen des Standes der Technik zu überwinden vermag.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Freiarm-Standschirm gemäss Anspruch 1 gelöst.
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Der erfindungsgemässe Freiarm-Standschirm weist einen aufrecht über einem Bodenniveau angeordneten, ein- oder mehrteiligen Mast, einen bezüglich des Mastes in einer seitlichen Ausstellungsrichtung (R) ausgerichteten oder seitlich ausstellbaren Ausleger sowie ein aus- und einfahrbares sowie aufspann- und zusammenfaltbares Schutzdach auf, wobei Ein- und Ausfahren des Auslegers mitsamt dem Schutzdach oder durch ein Verschieben des Schutzdaches auf dem fix am Mast angeordneten Ausleger und einer verschiebbaren Halterung für das Schutzdach bewirkbar ist.
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Dadurch, dass der Mast mit einer arretierbaren Mast-Neigevorrichtung mit Neigerichtung (N) quer zur Ausstellungsrichtung (R) des Auslegers ausgestattet ist, ergibt sich eine gegenüber dem Stand der Technik erweiterte Positionier- und Ausrichtbarkeit des Schutzdaches.
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Wird der Mast des Freiarm-Standschirmes südlich des zu beschattenden Bereiches angeordnet, ermöglicht es ein Schwenken von Ost nach West in der vertikalen Ebene, die quer zur nördlichen Ausstellungsrichtung des Auslegers liegt, mit dem Schutzdach dem Sonnenlauf zu folgen, während durch die Ausfahrstufe des Schutzdaches am Ausleger die Schutzdach-Neigung entsprechend dem Elevationswinkel zwischen Horizont und Sonne eingestellt werden kann. So bleibt der Schirmmast ausserhalb des Schatten-Komfortbereiches. Mit der Konzentration der Schattenführung auf Himmelsrichtung und Elevations-Position der Sonne reduziert sich die Anzahl der Nachstellungen am Schirm bemerkenswert. Zu beachten sind die statischen Anforderungen an den Schirmaufbau.
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Der Mast des erfindungsgemässen Schirmes kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und ist aufrecht, im Wesentlichen vertikal, über einer Standfläche angeordnet, welche in der Umgebung des Schirmes ein definiertes Bodenniveau aufweist. Der Mast kann sowohl geradlinig oder bogenförmig ausgebildet sein.
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Für die Bedienung der Mastneige-Vorrichtung spielt die Gewichtsverlagerung mit dem beidseitig schwenkbaren Mast eine wesentliche Rolle. Es werden zwei unterschiedliche, allenfalls auch kombinierbare Varianten vorgeschlagen und dargestellt. Eine erste Variante GETRIEBE beruht auf einem selbsthemmenden Getriebe zur Reduktion des Kraftaufwandes an der Bedienkurbel. Eine zweite Variante LASTAUSGLEICH basiert auf einem anpassenden Lastausgleich durch Abstützung des variablen Drehmomentes auf ein oder mehrere Federelemente.
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Die optimale Höhe für die Anordnung der Mastneige-Vorrichtung ergibt sich gemäss dem funktionellen Konzept aus der Distanz zwischen Neigeachse und Schattenkante des Schutzdaches sowie aus den Abmessungen der Schutzdachfläche und den Bedürfnissen des Nutzers, ebenso die Position der Neigeachse innerhalb des Standsockel-Bodenniveaus bis auf 50 % der Gesamthöhe des Freiarm-Standschirmes in seiner jeweiligen Grundstellung mit aufgespanntem Schutzdach, sodass eine problemlose Umfahrung der Komfortzone mit dem Schutzdach erfolgen kann. Eine kräftige Feder-Abstützung der Variante LASTAUSGLEICH, speziell für hohen Schwenkradius mit langem Mast, macht die Bedienung des Schirmes mit Pedal zur Ein- und Ausrast-Mechanik überraschend einfach und kraftsparend.
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Die Reduktion der Verstellschritte auf zwei orthogonale Achsen, d.h. auf die X und Z-Achsen, vereinfacht die Bedienung zu einer kontinuierlichen Schattenführung und begünstigt eine Motorisierung/ Automatisierung der Schattenführung. Das Schutzdach kann in einer bewährten Schirmform oder in anderen faltbaren Bauweisen gestaltet sein.
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Vorteile
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- - Parallel zum Sonnenlauf fortschreitende Folge von Verstellschritten
- - Optimale, lückenlose Ausrichtung des Schattens auf vorgegebenen Komfortbereich
- - Vereinfachung der Schattenführung durch Reduktion auf nur 2 Verstell-Handlungen: Mastneigung „rechts/links“ (West/Ost) und Schutzdach an Ausleger „vor/rück“
- - Starke Reduktion der Bedienkraft durch sehr wirksamen Lastausgleich
- - Leichter, einfacher, logischer, weniger Korrektur-Eingriffe
- - Kein Verdrehen der Schattenfläche bei rechteckigem Schutzdach
- - Stabilität durch weniger Gelenk-Stellen
- - kontinuierliche Schattenführung
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind nachfolgend erläutert und in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Vorzugsweise ist die Achse (A) der Mast-Neigevorrichtung auf beliebigem Niveau zwischen dem Bodenniveau und 50 % der Gesamthöhe des Gesamtschirmes in seiner Grundstellung und mit aufgespanntem Schutzdach angeordnet (Anspruch 2). Eine Anordnung der Achse (A) in Bodennähe ist bezüglich des erzielbaren Verstellbereichs vorteilhaft, bedingt aber eine Bedienung ebenfalls in Bodennähe. Komfortabler ist zumeist eine höher angeordnete Achse (A), was aber eine Verkürzung des sich neigenden Teils und entsprechend einer Verringerung des bewirkten Verstellbereichs des Schutzdaches zur Folge hat.
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Im vorliegenden Zusammenhang ist mit „Gesamtschirm“ der Freiarm-Standschirm als Ganzes, d.h. einschliesslich sämtlicher vorgesehener Mast-Teile und Schutzdach zu verstehen. Die erwähnte Grundstellung mit aufgespanntem Schutzdach ist für die gezeigten Ausführungsbeispiele insbesondere aus den Figuren ersichtlich.
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Bevorzugt ist überdies, dass das Neigen des Mastes beidseitig, also nach links und rechts, quer zur Ausstellrichtung des Auslegers, bewirkbar ist (Anspruch 3).
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Vorteilhafterweise sind der Mast und/oder Ausleger als gerade oder bogenförmige Bauteile gestaltet (Anspruch 4).
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Bei gewissen Ausführungsformen ist der Ausleger starr mit dem Mast verbunden, wobei das Schutzdach entlang dem Ausleger verschiebbar ist (Anspruch 5).
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Bei weiteren Ausführungsformen sind Mast und Ausleger aus einem Bogenprofil gebildet (Anspruch 6).
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Gemäss einer Gruppe von Ausführungsformen ist zwischen dem oberen Ende von Mast und dem Mittelbereich des Auslegers eine Tragstrebe beidseits gelenkig angeordnet (Anspruch 7).
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Gemäss einer weiteren Gruppe von Ausführungsformen ist der Ausleger durch eine am oberen Mast-Ende gelenkig angebrachte Gleitführung und eine Stützstrebe zwischen Mastflanke und hinterem Ende des Auslegers, zum Aus- und Einfahren, gelenkig geführt (Anspruch 8).
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Vorzugsweise ist das mastseitige Ende des Auslegers gelenkig an einem höhenverstellbaren Mastschlitten abgestützt (Anspruch 9).
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Voreilhaft ist überdies, dass der Mastschlitten durch Rollen oder Nocken, welche in Führungsbahnen am Mast angeordnet sind, geführt ist (Anspruch 10).
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Bei einer Gruppe von Ausführungsformen ist das Schutzdach in Schirmform mit strahlenförmig angeordneten Dach- und Stützstreben gebaut (Anspruch 11).
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Bei einer weiteren Gruppe von Ausführungsformen ist das Schutzdach als Flachdach mit ausschwenkbaren Dachstreben ausgeführt (Anspruch 12).
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Die Arretierbarkeit der Mast-Neigevorrichtung beinhaltet vorteilhafterweise eine Wegkipp-Sicherung (Anspruch 13), beispielsweise in Form von Anschlagsflächen zur Begrenzung des Neigebereichs. Dadurch lässt sich eine Verletzungsgefahr von sich in der Nähe befindenden Personen vermeiden.
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Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform GETRIEBE umfasst die Mast-Neigevorrichtung ein Getriebe (Anspruch 14). Vorzugsweise ist das Getriebe selbsthemmend (Anspruch 15).
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform LASTAUSGLEICH umfasst die Mast-Neigevorrichtung einen auch als „RAISE-UP“ bezeichneten Lastausgleich für einen beidseitig nach links und nach rechts neigbaren Mast, wobei der Lastausgleich durch eine einzelne oder durch mehrere Stützfedern bewirkt wird (Anspruch 16). Besonders vorteilhaft ist, wenn die gleiche Federeinheit für die beidseitige Funktion dient (Anspruch 17).
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden bei der Mast-Neigevorrichtung an Stelle der Zugstreben flexible Zugseile verwendet (Anspruch 18).
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Manche Ausführungsformen sind vorteilhafterweise derart konfiguriert, dass mit dem Wechsel der Ausfahrstufe des Schutzdaches oder Auslegers ein Dach-Neigewinkel W der Schutzdachfläche zur Sonne selbsttätig optimiert wird (Anspruch 19).
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Öffnungsseil für das Aufspannen- bzw. Zusammenfalten des Schutzdaches vorgesehen, welches durch Ausleger, Strebe und Mast zu einer Seilspule auf der Neigeachse verläuft (Anspruch 20).
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazu gehörenden Zeichnungen, in denen der erfindungsgemässe Freiarm-Standschirm anhand von Beispielen erläutert wird. In den Zeichnungen zeigen
- 1 - 4 einzelne Varianten des erfindungsgemässen Freiarm-Standschirms, jeweils (a) in einer ersten Seitenansicht und (b) in einer zweiten Seitenansicht, wobei die 1 und 3 zwei Varianten der Ausführungsform GETRIEBE und die 2 und 4 zwei Varianten der Ausführungsform LASTAUSGLEICH zeigen;
- 5 die Ausführungsform GETRIEBE der 1 in detaillierterer Seitenansicht;
- 6 den Mast der Ausführungsform GETRIEBE der 1 in Rückenansicht;
- 7 den Mast der Ausführungsform GETRIEBE der 1 mit geschlossenem Schirm, in Seitenansicht;
- 8 eine Schnittdarstellung gemäss Schnitt B-B der 5;
- 9 eine Schnittdarstellung gemäss Schnitt A-A der 6;
- 10 eine Mast-Neigevorrichtung einer Ausführungsform LASTAUSGLEICH in teilweise ungedecktem Zustand, in einer ersten perspektivischen Ansicht, mit offenem Gehäuse;
- 11 die Mast-Neigevorrichtung LASTAUSGLEICH der 10, in einer seitlichen Schnittansicht; und Mechanik ohne Gehäuse
- 12 die Mast-Neigevorrichtung LASTAUSGLEICH der 10, in zusammengebautem Zustand, in einer zweiten perspektivischen Ansicht, mit geschlossenem Gehäuse.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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In den 1 bis 4 sind Ausführungsformen des erfindungsgemässen Freiarm-Standschirmes dargestellt, wobei die erfindungsgemässen Massnahmen an unterschiedlichen, grundsätzlich bekannten Schirmtypen implementiert sind.
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In diesen Figuren ist die jeweilige Gesamthöhe des Gesamtschirms mit BodenNiveau 0% in seiner Grundstellung als 100% eingezeichnet. Ausserdem ist das Achsen-Niveau der Mast-Neigevorrichtung als A eingezeichnet.
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1a und 1b zeigen eine erste Ausführungsform mit einem am Mast vertikal verschiebbaren Mastschlitten, an welchem ein in Richtung R ausfahrbarer Ausleger angelenkt ist, der ein rundes oder mehreckiges Schutzdach trägt.
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2a und 2b zeigen eine zweite Ausführungsform mit einem am Mastkopf gelenkig und verschiebbar angeordneten Ausleger.
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3a und 3b zeigen eine dritte Ausführungsform, die im Unterschied zur ersten Ausführungsform mit einem flachen Schutzdach ausgestattet ist.
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4a und 4b zeigen eine vierte Ausführungsform, die im Unterschied zur ersten Ausführungsform mit einem bogenförmigen Mast ausgestattet ist.
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Die 5 zeigt die Ausführungsform der 1a und 1b in Seitenansicht mit Mastteilen 10.1 und 10.2, einem stufenlos in Richtung R ausfahrbaren Ausleger 11 mit einem Schutzdach 13 an dem Mast abgewandten Ende des Auslegers 11. An dem Mast zugewandten Ende ist der Ausleger 11 gelenkig mit dem Mastschlitten 15 verbunden, während anderseits eine Auslegerstütze 17 die Flanke des Auslegers 11 gelenkig mit dem Mast Kopf 18 verbindet und so die Position des Schutzdaches dem Elevationswinkel des Sonnenstandes durch Verschieben des Mastschlittens folgen kann.
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6 zeigt den Mast mit einem unteren Teil 10.1 und einem oberen Teil 10.2 in Rückenansicht. Der Ausleger 11 ist in der Flucht hinter dem Mast nicht sichtbar. Die hohe Position von Mastschlitten 15 deutet auf die Lage von 5 hin. Zwischen dem fixen unteren Mast Teil 10.1 und dem neigbaren oberen Mast Teil 10.2 befindet sich ein selbsthemmendes Mast Neige-Getriebe 19, insbesondere in Form eines Schneckengetriebes 100.
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Bezugszeichen 120 lokalisiert die Lage der Neigeachse und N zeigt die Neigerichtung nach links und rechts quer zur Ausrichtung des Auslegers 11. Das Getriebe umfasst einen fixen Getriebegehäuseteil 124 und einen schwenkbaren Getriebegehäuseteil 130, wobei zur Betätigung des Schneckengetriebes 100 eine Handkurbel 127 vorgesehen ist.
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Die 7 zeigt den geschlossenen Schirm mit einem Öffnungsseil 140 und einer Öffnungskurbel 142.
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Die 8 und 9 zeigen Schnittdarstellungen B-B und A-A des Mast-Neigegetriebes 19, namentlich des Schneckengetriebes 100. Dieses umfasst eine Neigespindel 126, ein Schneckenrad 128, eine Befestigung 134 des Neigemastes, 142 die Öffnungskurbel 142, sowie eine Spule 144 für das Offnungsseil 140.
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Die 10 bis 12 zeigen eine weitere Mast-Neigevorrichtung 170 in der Ausführungsform LASTAUSGLEICH. Diese umfasst eine Basisplatte 171 für eine stabile Verankerung, ein Gehäuse 173 für Standsicherheit und zum Schutz der Mechanik, einen Trägerbock 174 für die Mast-Neigachse 175 sowie einen Aufnahmestutzen 177 für den Mast 10. Druckfedern 179 sorgen über Druckbalken 181 und 183 und weiter durch die Lastübertragung von Mitnehmerzapfen 187, Zugstreben 191 und 192 für eine leichtgängige Schattenführung durch entsprechende Einstellung der erforderlichen Mastneigung nach links oder rechts. Das Lösen von Einrastbolzen 194 aus einer Blockier Lage 193 erfolgt mit Pedal 195 über Pedalgestänge 197. Beim Loslassen von Pedal 195 sorgen die beidseitig vorhandenen Pedalfedern bei Nocken 198 für das Halten in der gewählten Neigestellung des Mastes.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Achse-Niveau von Mast-Neigevorrichtung
- N
- Neigungs-Ausrichtung
- R
- Ausstellrichtung Ausleger
- W
- Winkel Schutzdachfläche
- 10
- dezentraler Mast
- 10.1
- Mast Teil fix
- 10.2
- Mast Teil neigbar
- 11
- Ausleger ausfahrbar
- 13
- Schutzdach
- 15
- Mastschlitten
- 17
- Auslegerstütze zum Mast-Kopf
- 18
- Mast Kopf
- 19
- Mast Neige-Getriebe
- 20
- Standsockel
- 22
- Standgrund
- 30
- Mast
- 31
- Ausleger
- 33
- Schutzdach
- 35
- Gleitführung an Mast Kopf
- 37
- Stützstrebe gelenkig Mastflanke - Auslegerende
- 39
- Mast-Neigevorrichtung Lastausgleich Stützfedern
- 50
- Mast
- 51
- Ausleger als Flachdach-Träger
- 53
- Schutzdach
- 55
- Mastschlitten
- 57
- Stützstrebe Auslegerflanke - Mast-Kopf
- 70
- Rundbogen-Mast
- 71
- Rundbogen-Ausleger
- 73
- Schutzdach
- 75
- Mastschlitten
- 77
- Gleitführung am Mast Kopf
- 100
- Schneckengetriebe selbsthemmend
- 120
- Neigeachse
- 124
- Getriebegehäuseteil fix
- 126
- Neigespindel
- 127
- Neigekurbel
- 128
- Schneckenrad
- 130
- Getriebegehäuseteil schwenkbar
- 134
- Befestigung Neigemast
- 140
- Öffnungsseil
- 142
- Öffnungskurbel
- 144
- Spule für Öffnungsseil
- 170
- Mast-Neigevorrichtung mit Lastausgleich nach links und rechts
- 171
- Basisplatte
- 173
- Gehäuse
- 174
- Trägerbock zu Neigeachse
- 175
- Mast-Neigeachse
- 177
- Mast-Aufnahmestutzen
- 179
- Druckfedern zu Lastausgleich
- 181
- Druckbalken links
- 183
- Druckbalken rechts
- 184
- Druckbalken-Führung
- 185
- Anschlag links
- 186
- Anschlag rechts
- 187
- Mitnehmerzapfen vorne
- 191
- Zugstrebe links
- 192
- Zugstrebe rechts
- 193
- Einraststufen (hinter Einrastbolzen, nicht sichtbar)
- 194
- Einrastbolzen
- 195
- Pedal zu Einraststufen
- 197
- Pedalgestänge
- 198
- Nocken für Pedalfeder (Feder nicht eingezeichnet)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2224882 [0003]
- CN 216840912 U [0004]
- US 4586525 [0005]
- CN 205658488 U [0006]