DE9113212U1 - Schirm, insbesondere Großschirm - Google Patents
Schirm, insbesondere GroßschirmInfo
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Description
Dipl.-lng. H.-J. Lippert &igr;
Prof. Dr. E.-W. Stachow
Patentanwälte
Franker.forster Straße 135-137 23 . 0 k tuber 1 99 1
5050 Bergisch Gladbach 1 S/Kobs
Becher Textil- & Stahlbau GmbH
Koenigstr. 35
5270 Dieringhausen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schirm, insbesondere
Großschirm, Gartenschirm, Standschirm und dergleichen mit
einem Schirmstock, einem in den Schirmstock teleskopartig
verschiebbaren Schirmteil, an dem Dachstangen an einer Krone
angelenkt sind und mit Stützstreben zwischen einem längs des Schirmstockes verschiebbaren Läufer und den Dachstangen sowie
mit einem Dachbezug, wobei die Bewegungen des verschiebbaren Stockteils und des Läufers in zwangsmäßiger Abhängigkeit
voneinander erfolgen. Das verschiebbare Stockteil steht mit einer in dem Schirmstock gelagerten Gewindespindel in
Verbindung. Der Läufer ist mit dem Stockteil mittels eines über eine Umlenkrolle flexiblen Zuggliedes verbunden.
Ein solcher Schirm ist beispielsweise in der US-PS 4.424824
beschrieben. Bei einer solchen Gestaltung des Schirms ist es möglich, den in dem Schaumstoff gleitend gelagerten Stockteil,
der die Dachstangen trägt, unter Aufwendung einer geringen Kraft verschieben zu können, und dabei den Läufer
zwangsmäßig zu heben und mittels der Stützstreben die Dachstangen in die Offenstellung zu bringen und in dieser
abzustützen. Die Bewegungen des Stockteils und des Läufers sind gegenläufig. Zum Öffnen des Schirms wird der Stockteil
mittels der Gewindespindel abgesenkt, während der Läufer
durch das flexible Zugglied angehoben wird. Zum Schließen des
Schirms wird der Teleskopstockteil in die Höhe gefahren,
während der Läufer an dem Schirmstock nach unten gleitet. Das Verschieben des Läufers nach unten erfolgt durch das
Eigengewicht desselben und durch das anteilige Gewicht der Stützstreben und der Dachstangen. Der Handbetätigungsmechanismus
wird bevorzugt für Schirme verwendet, deren Spannweite im Durchmesser 4 bis 8 m betragen. Wesentlich ist hierbei,
daß man einen Schirm erhält, dessen Schirmdach bei geöffnetem Schirm äußerst straff gespannt werden kann, wodurch der
Schirm wind- und sturmsicher wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schirm der genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß man einen Schirm erhält,
der von der Schirmspitze bis zu den Dachstangenenden mehr oder weniger konkav verläuft, so daß sich eine Art Pagodenform
ergibt. Dabei ist es wichtig, daß das Schirmdach von der Schirmspitze bis zu den Dachstangenenden unter Spannung
steht, so daß auch ein solcher Schirm wind- und sturmsicher ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei dem
Schirm eine weitere verschiebbare Krone als Überkrone vorgesehen ist, an der der an den Dachstangenenden befestigte
Dachbezug angebracht ist und daß die Überkrone Druckstäbe oder dergleichen aufweist, deren unteres Ende durch ein
gemeinsames Führungsteil längs des Stockteils geführt ist.
Durch eine solche Ausbildung des Schirms der anfangs beschriebenen Art wird erreicht, daß sich mit einfachen
Mitteln ein Schirm erhalten läßt, der bei einer Pagodenart
ein unter erheblicher Spannung stehendes faltenfreies Schirmdach
aufweist, wobei der Pagodenschirm mechanisch und aerodynamisch eine hohe Stabilität besitzt. Der Schirm erhält
eine Eigensteifigkeit und eine Eigenstabilität, ohne daß man
noch zusätzlich Vorspannkräfte einbringen muß. Mit der
normalen Spannung des Schirmdaches wird eine völlig gleiche Spannung des Schirmbezuges erzielt. Die Mittel hierzu sind
baulich einfach. Man kommt mit wenigen zusätzlichen Teilen
aus. Das Öffnen und Schließen des Schirms kann, wie bei einem Normalschirm dieser Art, leicht durchgeführt werden.
Gemäß den weiteren Merkmalen der Erfinduung bilden Überkronen, Druckstäbe und Führungsteil ein starres, stabiles
Verbundteil. Die Druckstäbe können durch Bohrungen u. dgl. an der Dachstangenkrone hindurchgeführt werden, so daß eine
körperliche Behinderung beim Öffnen und Schließen des Schirmes nicht eintreten kann.
Zweckmäßig ist am oberen Ende des Schirmstockes ein ringförmiges
Auflager angeordnet. Dieses kann Aufnahmeelemente für die Druckstabenden erhalten, wobei die Aufnahmeelemente
höhenverstellbar sind. Ferner ist vorgesehen, daß die
Druckstäbe für die Verschiebung der Dachstangenkrone mit Anschlägen versehen sind. Solche Anschläge bestehen vorzugsweise
aus Verdickungen der Stäbe.
Zur Unterstützung der Pagodenform ist vorgesehen, daß die radialen Segmente des textlien Dachbezuges an den Längsseiten
des Dreieckgebildes mehr oder weniger konkav verlaufend
geschni tten sind.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert:
Fig. 1 zeigt den Schirm gemäß der Erfindung in geschlossener Stellung und im Schema,
30
30
Fig. 2 stellt den Schirm der Fig. 1 in geöffneter Stellung schematisch dar,
Fig. 3 + 4
sowi e
sowi e
Fig. 5+6 veranschaulichen die Antriebsvorrichtung für den
Schirm der Erfindung in Ansicht und in Seitenansicht schematisch, wobei die Figuren 3 und 4 die
Teile bei geöffnetem Schirm und die Figuren 5 und 6 die entsprechenden Teile des Antriebes bei
geschlossenem Schirm darstellen.
Fig. 7 zeigt das System der Anordnung der Überkrone im
größeren Maßstab und im Schema,
IO
IO
Fig. 8 gibt eine phasenmäßige Übersicht über die Bewegung
der Überkrone vom geschlossenen zum geöffneten Schirm in Ansicht und im Schema.
Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Figur 1 ist ein
Schirmstock 2 vorgesehen, in dem ein in Schirmstock 1 teleskopartig verschiebbarer Stockteil 3 vorhanden ist, an
dessen oberen Ende eine Krone 4 angebracht ist, an der die Dachstangen 5 angelenkt sind. Längs des Schirmstockes 2 ist
ein Läufer 6 schiebbar angeordnet, an dem Stützstreben 7 angelenkt sind, die mit ihrem anderen Ende 8 gelenkig an den
Dachstangen 5 angreifen.
Zur Betätigung des Schirmgestelles ist eine Gewindespindel 10
vorgesehen, die am unteren Ende an einem Winkelgetriebe 11
unverschiebbar gelagert ist. Vorteilhaft ist die Gewindespindel 10 als Trapezgewindestange ausgebildet. Das Winkelgetriebe
11 ist in dem Schirmstock 1 ortsfest an einer Halterung 12 gelagert, die an dem Schirmstock befestigt ist. Das Winkelgetriebe
kann beispielsweise aus einer Schnecke und einem
Schneckenrad bestehen, welches drehfest mit der Gewindespindel 10 verbunden ist. Auf der Gewindespindel 10 ist eine
Gewindemutter 13 angeordnet, die an dem Stockteil 3 befestigt ist. Mittels einer Handkurbel 14 kann die Gewindespindel
gedreht werden. Der Stockteil 3 und der Läufer 6 stehen durch
ein flexibles Zugglied 15 miteinander in Verbindung, das über eine Umlenkrolle 16 läuft. Das flexible Zugglied enthält
vorteilhaft ein Drahtseil; man kann auch eine Kette oder dergleichen verwenden. Das eine Ende des Zuggliedes 15 ist
mittels eines Befestigungsorgans 17, z.B. einer Schraube oder
dergleichen, an dem Stockteil 3 fest angebracht, während das andere Ende des Zuggliedes 15 mit dem Läufer 6 bei 18 fest
verbunden ist.
Zum Öffnen des Schirmes wird die Spindel 10 mittels der
Handkurbel 14 über das Winkelgetriebe 11 in Drehung versetzt.
Dadurch gleitet die Gewindemutter 13 nach unten und zieht den verschiebbaren Stockteil 3 in Richtung zum Schirmstock 1 nach
unten. Zugleich wird der Läufer 6 mittels des Zuggliedes 15 am Schirmstock 1 hochgefahren, wodurch das Spreizen der
Dachstangen 5 mittels der Stützstreben 7 unterstützt wird. Die Dachstangenkrone 4 wird abgesenkt.
Bei dem Schirm 1 ist eine weitere Krone, d.h. eine Überkrone
20, vorgesehen, an der allein der Dachbezug 21 befestigt bzw. aufgehängt ist, während der untere Rand des Dachbezuges 21
mit den Enden der Dachstangen 5 verbunden ist. An der Überkrone 20 befinden sich Druckstäbe 24, z.B. vier an der
Zahl, die mit der Überkrone fest verbunden sind und eine bauliche Einheit mit der Überkrone und mit dem an ihr
befestigten Dachbezug vertikal verschiebbar sind. Die unteren Enden der Druckstäbe 22 führen zu einem mit ihnen fest
verbundenen Plattenstück 23. Überkrone 20, Druckstäbe 22 und das Plattenstück 23 als Stabilisierungsplatte bilden ein in
sich stabiles Verbundteil, welches als Ganzes vertikal verschiebbar ist. Das Plattenstück 23 ist mit einer Art Füßen
24 ausgestattet. Am oberen Ende des Schirmstockes 2 ist ein ringförmiges Auflager 25 angeordnet. Das Auflager 25 weist
Aufnahmeelemente 26 für die Druckstabenden auf, wobei die
Aufnahmeelemente 26 höhenverstellbar sind. Die Aufnahmeele-
mente 26 sind vorteilhaft einlaufzentrierende, elastisch
dämpfende, nach oben offene Aufnahmelager. In diese fahren
die unteren Enden der Druckstäbe ein und setzen beim Öffnen des Schirms weich auf. Die unteren Enden der Druckstäbe sind
einerseits so ausgebildet, daß sie beim Einfahren in die und Aufsetzen auf den Aufnahmelagern 26 zentriert und zwangsgeführt
werden, andererseits in einem Feineinstellungsbereich
in der Höhe verstellt werden können. Die Höhenverstellbarkeit
der Enden dient der Optimierung der Körperform des geöffneten Schirms. Die Druckstäbe 22 durchsetzen Bohrungen 27 der
Dachstangenkrone 4.
Die Druckstäbe 22 sind in entsprechender Höhe mit Anschlagelementen
28 versehen, die die Verschieblichkeit der Dachstangenkrone
4 begrenzen. Vorteilhaft bestehen die Anschläge 28 aus Verdickungen der Stäbe selbst an der betreffenden
StelIe.
Durch den Kurbel-/Getriebemechanismus 14 im Inneren des
äußeren, nicht beweglichen Schirmstocks zieht die auf dem Getriebe 11 angeflanschte Gewindespindel 10 den inneren
Stockteil 3 nach unten weiter in den äußeren Schirmstock 2 hinein. Dadurch wandern zunächst beide Kronen gemeinsam, d.h.
um den gleichen Streckenbetrag nach unten.
25
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Da der Läufer 6 mit dem unteren Ende des inneren beweglichen Stockteils 3 durch ein Seil 15 verbunden ist, welches über
die am oberen Ende des äußeren, nicht beweglichen Schirmstocks 2 stationär angebrachte Seilrolle 16 gelenkt und
geführt wird, bewirkt das Absenken des inneren Stockteils nebst Kronen zugleich das Hochfahren des Läufers 6. Krone und
Läufer haben also eine gegenläufige Bewegung.
Die Spreizung der Stützstreben 7 und die Aufwärtsbewegung des
Läufers 6 einerseits und die gleichzeitige Spreizung der
Dachstangen 5 durch die Abwärtsbewegung der Dachstangenkrone andererseits ist die Folge. Sobald im Verlauf der gemeinsamen
Abwärtsbewegung der beiden Kronen 4 und 20 die unteren Enden der Druckstäbe 22 durch das Aufsetzen auf der Auflageplatte
23 in ihrer Abwärtsbewegung gestoppt wird, bleibt die Überkrone 20 stehen, senkt sich also nicht weiter ab,
wohingegen die Dachstangenkrone 4 nach unten weiterwandert, d.h. während sich die zwangsläufige Annäherung der Dachstangenkrone
4 und des Läufers 6 fortsetzt.
Bei diesem - bezogen auf die beiden Kronen - alleinigen weiteren Absenken der Dachstangenkrone 4 und dem gleichzeitigen
Heben und Spreizen der äußeren Enden der Dachstangen 5 - beides in Relation zu der stationär im Raum verharrenden
1^ Überkrone - wird die zunächst sichtbar zu große Streckenlänge
des Dachbezuges 21 zwischen den äußeren Enden der Dachstangen einerseits und den entsprechenden radial angeordneten Befestigungspunkten
an der Überkrone 20 andererseits stufenlos verringert. Sobald während des weiteren Öffnungsvorganges die
radiale Bogenlänge des Dachbezuges 21 der zugehörigen Sekantenlinie (gerade Luftlinie zwischen Dachstangenende und
Gegenpunkt der Überkrone) entspricht, ist zwar die Schirmdachkörperform
der Pagode dem erkennbaren Formprinzip nach erreicht, aber der Schirm noch nicht gespannt, sondern nur
vorgespannt. Dies ergibt sich auch daraus, daß noch Restkurbelwege sichtbar (gewisse Distanz zwischen Oberkante Läufer
und auf dem äußeren Schirmstock fest angebrachten mechanischen Anschlag 25) unausgeschöpft verblieben sind bzw. ein
nennenswerter Handkurbelwider stand auch nicht wahrnehmbar ist. Die Dachfläche weist trotz klarer Körperform noch eine
Vielzahl von kleineren Falten auf. Die Dachkantenbögen von einem zum nächsten Dachstangenende des Dachbezuges, ebenso
die etwa an den Dachstangenbögen fest angesetzten Textilvolants oder Seitenblenden sind noch nicht gestreckt.
Während des restlichen Kurbel-, d.h. Öffnungsprozesses, spürt
man den progressiv zunehmenden Handkurbelwiderstand. Die sich
noch weiterhin verändernde Geometrie der Dachkonstruktion gegen die stationär im Raum verharrende Überkone 20 bewirkt
eine völlige, faltenfreie Ausspannung des Dachbezuges, die völlige Streckung der Dachkantenbögen und etwa angesetzter
textiler Seitenblenden unter erkennbar hoher mechanischer
Material spannung (periphere Vorspannung), eine deutlich
sichtbare (übrigens auch hörbar: deutlicher Halleffekt, wenn man unter dem Schirm spricht) hohe Material spannung entlang
der radialen Krümmungslinie zur Überkrone (radiale Vorspannung)
und eine deutlich sichtbare, idealisierte bzw. optimierte Form des gesamten Dach- bzw. Schirmkörpers (Pagode).
Beim Schließen des Schirms entspannt sich der Dachkörper zunehmend mit jeder Umdrehung der Handkurbel. Es stellt sich
ein Längenüberschuß in den Stoffbezugsstrecken bzw. -linien zwischen den Dachstangenenden und ihren entgegengesetzten
Befestigungspunkten an der Überkrone ein. Überkrone 20 nebst
Druckstäben 22 und Stabilisierungsplatte 23 bewegen sich
zunächst nicht nach oben; erst wenn die Dachstangenkrone mit den in ihr befindlichen Durchlaßbohrungen an die Unterkante
der oberen Verdickungen 28 der Druckstäbe 22 stößt, hebt sich auch die Überkrone. Dies bedeutet, daß die Dachstangenkrone 4
die Überkrone 2 mit nach oben nimmt. Beide Teile bewegen sich bei untereinander konstantem Höhenabstand gemeinsam weiter
nach oben. An dem betreffenden Mitnehmerpunkt zehrt sich der oben erwähnte Längenüberschuß im Stoff des Dachbezuges
systematisch wieder auf. Er ist verschwunden, sobald der Schirm geschlossen ist. Die betreffenden Längenüberschüsse
stellen sich während des Öffnungs- und Schließvorganges
jeweils nur vorübergehend ein.
Die radialen Textilsegmente des in seiner geöffneten E &eegr; d erscheinung
pagodenförmigen Schirms bzw. des Dachbezugs des
Schirms sind in ihrer Planabwicklung nicht dreieckig geschnitten
und zusammengesetzt; vielmehr sind alle drei Seiten eines gedachten gleichschenkligen Dreiecks im Verhältnis zur
Fläche des Dreiecks konkard geschnitten. Der konkav geschnittenen - Schenkel sei te eines grob dreieckigen Radi al segments
liegt also die spiegelbildlich konkav geschnittene Schenkelseite
des nächst anschließenden, ebenfalls grob dreieckigen radialen Dachsegments gegenüber. Die zwangsweise mechanische
Verbindung solcher diametral konkav konturierten bzw. geschnittenen Schenkel sei ten untereinander und im weiteren die
Verbindung aller derart konturiert geschnittenen Radialsegmente
zum geschlossenen Dachbezug ergibt im komplexen Zusammenwirken mit der Dachkonstruktion einerseits und der
gezielten Induktion mechanischer Spannkräfte in systemradialer und -peripherer Richtung andererseits die geometrisch
ideale Form der Pagode am voll geöffneten und gespannten Schi rmkörper .
Claims (6)
1. Schirm, insbesondere Großschirm, Gartenschirm, Standschirm
u. dgl., mit einem Schirmstock, einem mit dem
Schirmstock teleskopartig verschiebbaren Stockteil, an
dem Dachstangen mittels einer Krone angelenkt sind, und mit Stützstreben zwischen einem längs des Schirmstockes
verschiebbaren Läufer und den Dachstangen, sowie mit
einem Dachbezug, wobei die Bewegungen des verschiebbaren
Stockteils und des Läufers in zwangsmäßiger Abhängigkeit
voneinander erfolgen und wobei der verschiebbare Stockteil
mit einer in dem Schirmstock gelagerten Gewindespindel in Verbindung steht und der Läufer mit dem
Stockteil mittels eines über eine Umlenkrolle geführten flexiblen Zuggliedes verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine weitere verschiebbare Krone (20) als Überkrone vorgesehen ist, an
der der an den Dachstangenenden befestigte Dachbezug angebracht ist, und daß die Überkrone (20) Druckstäbe
(22) oder dgl. aufweist, deren unteres Ende durch ein gemeinsames Führungsteil (23) längs des Stockteils (2)
geführt ist.
2. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Überkrone (20), Druckstäbe (2) und Führungsteil (23) ein starres, stabiles Verbundteil
bi1 den.
3. Schirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckstäbe (22) durch Bohrungen (27) oder dgl. der Dachstangenkrone (4) durchgeführt sind.
4. Schirm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß am oberen Ende des
Schirmstockes (2) ein ringförmiges Auflager (25) angeordnet
ist und daß das Auflager Aufnahmeelemente (26) für die Druckstangenenden aufweist, wobei die Aufnahmeelemente
höhenverstellbar sind.
5. Schirm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstäbe (22)
für die Verschiebung der Dachstangenkrone (4) Anschläge (28) besitzen, und daß die Anschläge (28) aus Verdickungen
an den Druckstäben (22) bestehen.
6. Schirm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Segmente
des textlien Dachbezuges an den Längsseiten des Dreieckgebildes konkav verlaufend geschnitten sind.
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