Title:
Carrier arm for a flat panel display screen
Kind Code:
A1


Abstract:
The flat screen is mounted on a carrier arm (18). The end of the arm is fixed to a plate (40) that is mounted at a central point (20). A roller follower (44) runs in a profiled slot (38). The roller is moved and is controlled by a linear gas spring cylinder (46).



Inventors:
STEINHILBER HELMUT (CH)
Application Number:
DE19816009A
Publication Date:
10/14/1999
Filing Date:
04/09/1998
Assignee:
STEINHILBER HELMUT (CH)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE19642425A1N/A1998-04-16
DE4111754C2N/A1994-01-27
DE4111408C2N/A1993-10-21



Claims:
1. Tragarm für einen Flachbildschirm, wobei der Tragarm an einem ersten Ende um eine vertikale Drehachse drehbar und um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagert ist und an einem zweiten Ende den Flachbildschirm trägt und wobei zur Kompensation des durch das Gewicht des Flachbildschirmes und des Tragarmes verursachten, an dem Tragarm in der verti­kalen Ebene angreifenden Drehmoments an dem ersten Ende des Tragarmes ein gegen den Tragarm abgewinkel­ter Schwenkhebel angeordnet ist, an welchem eine im wesentlichen konstante Kraft exzentrisch zur Schwenkachse angreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (18) höhenverstellbar an einer vertika­len Säule (10) gelagert ist und dass der Angriffs­punkt (44) der im wesentlichen konstanten Kraft sich in seinem radialen Abstand von der horizontalen Schwenkachse (20) in Abhängigkeit von der Schwenk­stellung des Tragarmes (18) verlagert.

2. Tragarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (40) im wesentlichen recht­winklig zu dem Tragarm (18) angeordnet ist.

3. Tragarm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass die im wesentlichen konstante Kraft durch eine Gasfeder (46) erzeugt wird.

4. Tragarm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass die im wesentlichen konstante Kraft durch einen Elektromotor erzeugt wird.

5. Tragarm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass die im wesentlichen konstante Kraft durch ein von einer Fluidpumpe beaufschlagtes Zylinder-Kolben-Aggregat erzeugt wird.

6. Tragarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (18) gegen eine Reibungskraft verschwenkbar ist.

7. Tragarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt (44) der im wesentlichen konstanten Kraft in einem radial in Bezug auf die Schwenkachse (20) verlaufenden Führungsschlitze (42) des Schwenkhebels (40) geführt ist.

8. Tragarm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt durch einen in dem radialen Führungsschlitz (42) geführten Kulissenbolzen (44) gebildet ist, der in einer ortsfesten Kulissenbahn (38) geführt ist, deren radialer Abstand von der Schwenkachse (20) sich in Richtung des Schwenkwin­kels ändert.

9. Tragarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungspunkt des Flachbildschirmes (26) an dem Tragarm (18) in Längsrichtung des Tragarmes (18) verstellbar ist.

10. Tragarm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungspunkt des Flachbildschirmes (26) in einer Führung (22) des Tragarmes (18) ver­schiebbar ist.

11. Tragarm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (18) teleskopisch ausziehbar ist.

12. Tragarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbildschirm (26) an dem zweiten Ende des Tragarmes (18) hängend angebracht ist.

13. Tragarm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbildschirm (26) mittels eines Kugel­gelenkes (24) an dem Tragarm (18) angebracht ist.

Description:
Die Erfindung betrifft einen Tragarm für einen Flachbildschirm gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Tragarme für Bildschirme sind in verschiedensten Ausführungen bekannt. Herkömmliche Bildschirme werden im Allgemeinen auf eine Plattform gestellt, die am freien Ende eines Tragarmes angebracht ist. Der Tragarm wird mit einem Fuß an einem Ar­beitstisch befestigt, ist an diesem Fuß um eine vertikale Achse drehbar gelagert und um eine horizontale Achse schwenk­bar und damit in seinem Neigungswinkel verstellbar. Diese bekannten Tragarme können nur um einen geringen Winkel in der vertikalen Ebene verschwenkt werden, so dass nur eine geringe Höhenverstellung des Bildschirmes möglich ist. Aufgrund der geringen Höhenverstellbarkeit eignen sich die Tragarme nur für eine sitzende Tätigkeit an dem Bildschirm. Aus der DE 41 11 754 C2 ist es bekannt, bei einem solchen Tragarm, das insbesondere durch das Gewicht des Bildschirmes verursachte, in der vertikalen Ebene an dem Tragarm angreifen­de Drehmoment durch eine Gasfeder zu kompensieren, die über einen Schwenkhebel exzentrisch zu der horizontalen Schwenk­achse des Tragarmes an dem Tragarm angreift. Um das durch die Gasfeder erzeugte kompensierende Drehmoment einstellen zu können, greift die Gasfeder über einen Hebel an dem Schwenkhebel des Tragarmes an, wobei der Angriffspunkt der Gasfeder an diesem Hebel verstellbar ist. Aufgrund des geringen Schwenk­winkels des Tragarmes ist das durch das Gewicht des Bildschir­mes und des Tragarmes verursachte Drehmoment im wesentlichen konstant. Dementsprechend ist auch das durch die Gasfeder be­wirkte kompensierende Drehmoment im wesentlichen konstant. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragarm für einen Flachbildschirm zur Verfügung zu stellen, der einen großen vertikalen Schwenkweg ermöglicht, so dass der Bild­schirm in eine optimale ergonomische Position sowohl für eine sitzende als auch für eine stehende Tätigkeit gebracht werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Tragarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unter­ansprüchen angegeben. Der erfindungsgemäße Tragarm ermöglicht einen sehr großen vertikalen Schwenkwinkel von etwa 90°. In der unteren Schwenk­stellung ist der Tragarm etwa horizontal, wobei sich ein von dem Tragarm getragener Flachbildschirm im wesentlichen un­mittelbar über der Arbeitsplatte des Tisches befindet, so dass ein ergonomisches Arbeiten an dem Bildschirm im Sitzen möglich ist. In der oberen Schwenkstellung ragt der Tragarm nahezu vertikal nach oben, so dass sich der Flachbildschirm in einer optimalen Höhe für ein stehendes Arbeiten befindet. Der große Schwenkwinkel zwischen einer etwa horizontalen und einer etwa vertikalen Stellung des Tragarmes hat zur Folge, dass sich das durch das Gewicht des Flachbildschirmes und des Tragarmes verursachte Drehmoment stark ändert. Bei horizontaler Stellung des Tragarmes ist dieses Drehmoment maximal, während es bei nahezu vertikaler Stellung des Tragarmes minimal ist. Erfin­dungsgemäß ändert sich der Angriffspunkt der dieses Drehmoment kompensierenden Kraft in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Tragarmes, so dass auch das kompensierende Drehmoment sich ändert und sich dem durch das Gewicht des Flachbildschirmes und des Tragarmes verursachten Drehmoment zwangsläufig an­passt. Hierzu ist der Angriffspunkt der Kraft radial in Bezug auf die horizontale Schwenkachse des Tragarmes in einem Schwenkhebel verschiebbar und wird bei der Schwenkbewegung des Tragarmes mittels einer Kulissenbahn so verschoben, dass das der momentanen Winkelstellung des Tragarmes entsprechende kompensierende Drehmoment erzeugt wird. Die das kompensierende Drehmoment erzeugende konstante Kraft wird vorzugsweise durch eine Gasfeder erzeugt. Eine solche Gasfeder ist ein preisgünstiges Bauelement, welches nur wenig Platz in Anspruch nimmt. Die konstante Kraft kann alternativ auch durch einen Stellmotor oder durch ein von einer Pumpe beaufschlagtes Zylinder-Kolben-Aggregat erzeugt werden. Da das durch die konstante Kraft erzeugte Drehmoment das durch das Gewicht des Bildschirmes und des Tragarmes verursachte Drehmoment kompensiert, kann der Tragarm von dem Benutzer mit minimalem Kraftaufwand in die jeweils gewünschte Höhe ge­schwenkt werden. Dies ist wesentlich, damit der Flachbild­schirm bei häufigerem Wechsel zwischen sitzender und stehender Arbeit auch tatsächlich jeweils in die ergonomisch günstige Position gebracht wird. Damit der Tragarm in der gewünschten Schwenkstellung auch stabil stehen bleibt, ist der Tragarm vorzugsweise gegen eine Reibungskraft verschwenkbar. Aufgrund dieser Reibungskraft wird der Tragarm in der jeweils einge­stellten Schwenkstellung stabil gehalten und bewegt sich nicht unbeabsichtigt, zum Beispiel infolge von Erschütterungen oder weil das kompensierende Drehmoment nicht ganz exakt mit dem durch das Eigengewicht verursachten Drehmoment übereinstimmt. Damit der Tragarm in derselben Ausführung und mit derselben Drehmoment-Kompensation für unterschiedliche Flachbildschirme verwendet werden kann, die im Gewicht differieren, ist der Befestigungspunkt des Flachbildschirmes zu dem Tragarm vorzugsweise verschiebbar. Ebenso kann der Tragarm telesko­pisch ausziehbar sein. Die Länge des Tragarmes kann dadurch entsprechend dem Gewicht des Flachbildschirmes so eingestellt werden, dass das durch das Gewicht des Flachbildschirmes und des Tragarmes erzeugte Drehmoment mit dem durch die Konstruk­tion des Tragarmes vorgegebenen Kompensationsdrehmoment über­einstimmt. Der Tragarm ist an einer vertikalen Säule angebracht, so dass sich zusätzlich eine Höhenverstellung des Tragarmes an dieser Säule ergibt. Durch diese zusätzliche Höhenverstellung kann der Tragarm entsprechend unterschiedlichen Größen des Flachbildschirmes so angeordnet werden, dass sich der Flachbildschirm in der unteren Schwenkstellung des Tragarmes in der für die sitzende Arbeit optimalen Höhe über der Arbeitsplatte des Tisches befindet. Der Tragarm ist um die vertikale Achse der Säule drehbar, wodurch sich eine weitere Verstellmöglichkeit ergibt. Der Flachbildschirm ist vorzugsweise mittels eines Kugelgelen­kes an dem Tragarm angebracht, so dass sich der Flachbild­schirm auch in seiner Position in Bezug auf den Tragarm ver­stellen läßt. Vorzugsweise ist der Flachbildschirm hängend an den Tragarm angebracht. Sofern der Flachbildschirm eine ge­eignete Aufhängung aufweist, kann er unmittelbar an den Trag­arm aufgehängt werden. Alternativ kann an dem Tragarm eine Konsole aufgehängt werden, auf welche der Flachbildschirm gestellt werden kann. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht des Tragarmes, Fig. 2 eine Seitenansicht des Funktionsgehäuses des Tragar­mes in dessen nach unten geschwenkter Stellung, Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung mit nach oben geschwenktem Tragarm, Fig. 4 eine Stirnansicht des Funktionsgehäuses und Fig. 5 die Aufhängung des Flachbildschirmes an dem Tragarm. Eine vertikale Säule 10 mit vorzugsweise rundem Querschnitt ist auf oder an einem Tisch befestigbar. Ein Funktionsgehäuse 12 ist vertikal auf der Säule 10 verschiebbar und wird in der gewünschten Höhenstellung durch einen Stützring 14 gehalten, der ebenfalls auf der Säule 10 vertikal verschiebbar und an der Säule 10 festklemmbar ist. An dem Funktionsgehäuse 12 ist eine Hülse 16 angeformt, die auf der Säule 10 sitzt, so dass das Funktionsgehäuse 12 mittels der Hülse 16 um die vertikale Achse der Säule 10 drehbar gelagert ist. Ein Tragarm 18 ist mit seinem ersten Ende in später be­schriebener Weise um eine horizontale Schwenkachse 20 schwenkbar gelagert. Das freie zweite Ende des Tragarmes 18 weist eine in Längsrichtung des Tragarmes 18 verlaufende Führung 22 auf, in welcher ein Kugelgelenk 24 verschiebbar und arretierbar angeordnet ist. Mittels des Kugelgelenkes 24 ist ein Flachbildschirm 26 gegenüber dem Tragarm 18 bewegbar aufgehängt. Hierzu ist entweder das Gehäuse des Flachbild­schirmes 26 mittels eines geeigneten Adapters unmittelbar an dem Kugelgelenk 24 angebracht. Es ist auch möglich, an dem Kugelgelenk 24 eine Konsole 28 anzubringen, auf welcher der Flachbildschirm 26 aufgestellt werden kann. Das Kugelgelenk ermöglicht ein Verschwenken des Flachbildschirmes 26 um die vertikale Achse und eine Veränderung der Neigung des Flachbildschirmes 26 gegen die vertikale Ebene. Der Aufbau des Funktionsgehäuses 12 ist aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Das Funktionsgehäuse 12 weist zwei Gehäuseschalen 30 auf, die zueinander beabstandet, parallel und in einer vertikalen Ebene angeordnet sind. Die Gehäuseschalen 30 erstrecken sich zu­nächst von der Hülse 16 radial zu der vertikalen Drehachse der Säule 10 und enden in einer Kreisscheibe 32. Die beiden Gehäu­seschalen 30 sind durch Stifte 34 miteinander verschraubt oder vernietet. In die einander zugewandten Innenflächen der Kreis­scheiben 32 sind jeweils Kulissenscheiben 36 eingesetzt und durch die Stifte 34 drehfest befestigt. Die Kulissenscheiben 36 weisen eine etwa herzförmige Kulissenbahn 38 auf, die sich von einer an der der Hülse 16 entgegengesetzten Seite angeord­neten Spitze in einem oberen und einem unteren bogenförmigen Ast erstreckt. Der obere und der untere Ast der Kulissenbahn 38 verlaufen spiegelsymmetrisch zu einer horizontalen Ebene, die durch die Spitze der Kulissenbahn 38 und die zentrisch in den Kulissenscheiben 36 gelagerte Schwenkachse 20 verläuft. Dabei verlaufen die Äste der Kulissenscheiben 38 in der Weise bogenförmig, dass sich ihr radialer Abstand von der Schwenk­achse 20 von der Herzspitze gegen das freie Ende hin kontinu­ierlich verringert. Wie nachfolgend erläutert wird, wird nur der untere Ast der Kulissenbahn 38 benötigt. Die spiegelsymmetrische herzförmige Ausbildung der Kulissenbahn 38 dient lediglich dazu, dass dieselbe Ausführung der Kulissenscheibe 36 für beide Gehäuseschalen 30 verwendet werden kann. Schwenkbar auf der Schwenkachse 20 sitzen zwei als Platte ausgebildete Schwenkhebel 40, die etwa die Form eines gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks aufweisen. Die Schwenkachse 20 durchsetzt dabei die rechtwinklige Ecke des Schwenkhebels 40. Zwischen den beiden Schwenkhebeln 40 ist der Tragarm 18 angeordnet. Der Tragarm 18 verläuft parallel zu dem einen Schenkel des rechten Winkels der Schwenkhebel 40 und ist mit den Schwenkhebeln 40 verschraubt. Die Schwenkhebel 40 weisen außerdem parallel und entlang der anderen Schenkelkante des rechten Winkels einen radial zu der Schwenkachse 20 ver­laufenden Führungsschlitz 42 auf. Ein Kulissenbolzen 44 greift mit seinen beiden Enden in den unteren Ast der Kulissenbahnen 38 der beiden Kulissenscheiben 36 ein und durchsetzt die Füh­rungsschlitze 42 der beiden Schwenkhebel 40. Eine Gasfeder 46 ist mit ihrem Auge 48 schwenkbar zwischen den Gehäuseschalen 30 nahe bei der Hülse 16 gelagert. Der Kopf 50 der Gasfeder 46 ist von dem Kulissenbolzen 44 durchsetzt und gegen diesen drehbar. Die Gasfeder 46 übt eine im wesentlichen konstante Kraft auf den Kulissenbolzen 44 aus, die von dem Kulissenbolzen über die Schwenkhebel 40 auf den Tragarm 18 übertragen wird. Da der Kulissenbolzen 44 exzentrisch zu der Schwenkachse 20 angeordnet ist, erzeugt die Kraft der Gasfeder 46 ein kompensierendes Drehmoment, welches dem Drehmoment entgegenwirkt, das durch das Gewicht des Flachbildschirmes 26 und des Tragarmes 18 erzeugt wird. Befindet sich der Tragarm 18 in seiner im wesentlichen horizontalen Stellung, die in Fig. 2 gezeigt ist, so erzeugt das Gewicht des Flachbild­schirmes 26 und des Tragarmes 18 das größte Drehmoment. Auf­grund der rechtwinkligen Anordnung des Führungsschlitzes 42 in Bezug auf den Tragarm 18 erzeugt in dieser Stellung die konstante Kraft der Gasfeder 46 auch das größte kompensierende Drehmoment. Wird der Tragarm nach oben in die in Fig. 3 ge­zeigte Stellung geschwenkt, so verringert sich das durch das Gewicht von Flachbildschirm 26 und Tragarm 18 erzeugte Drehmo­ment. Aufgrund der rechtwinkligen Anordnung des Führungs­schlitzes 42 nähert sich die Gasfeder 46 der Schwenkachse 20 und das durch die Gasfeder 46 erzeugte Kompensationsdrehmoment verringert sich ebenfalls. Da sich bei der Schwenkbewegung des Tragarmes 18 der Flach­bildschirm 26 auf einer Kreisbogenbahn bewegt, ändert sich das durch das Gewicht des Flachbildschirmes 26 und des Tragarmes 18 erzeugte Drehmoment nicht linear mit dem Schwenkwinkel Dies wird dadurch kompensiert, dass der Kulissenbolzen 44 bei der Schwenkbewegung des Schwenkhebels 40 durch die Kulissen­bahn 38 in dem Führungsschlitz 42 verschoben wird. Befindet sich der Tragarm 18 in seiner im wesentlichen horizontalen Stellung der Fig. 2, so befindet sich der Kulissenbolzen 44 an dem hülsenseitigen Ende der Kulissenbahn 38, wo die Kulis­senbahn 38 den geringsten radialen Abstand von der Schwenk­achse 20 hat. In der nach oben geschwenkten Position der Fig. 3 befindet sich der Kulissenbolzen 44 an dem hülsenfernen Ende der Kulissenbahn 38, wo die Kulissenbahn 38 den größten ra­dialen Abstand von der Schwenkachse 20 hat. Beim Verschwenken des Tragarmes 18 von der unteren Stellung in Fig. 2 in die obere Stellung der Fig. 3 wandert somit der Angriffspunkt der Gasfeder 46 an dem Schwenkhebel 40 in dem Führungsschlitz 42 radial von innen nach außen. Das Kompensationsdrehmoment und dessen Verlauf sind durch die Kraft der Gasfeder 46 und die Form des Schwenkhebels 40, der Kulissenbahn 35 und des Führungsschlitzes 42 definiert. Ein unterschiedliches Gewicht des Flachbildschirmes 26 hat zur Folge, dass Abweichungen des durch den Flachbildschirm 26 und den Tragarm 18 erzeugten Drehmoments von diesem vorgegebenen Kompensationsdrehmoment auftreten. Dies kann dadurch ausgegli­chen werden, dass der Flachbildschirm 26 durch Verschieben des Kugelgelenkes 24 in der Führung 22 in seinem radialen Abstand von der Schwenkachse ^$00599DEA119816009 DE990920 20 verändert wird. Die Gehäuseschalen 30 mit den Kulissenscheiben 36 werden so gegeneinander verspannt, dass zwischen den Kulissenscheiben 36 und den Schwenkhebeln 40 eine gewisse Reibung auftritt, die ein unbeabsichtigtes Verschwenken des Tragarmes 18 verhindert.