BE1011078A3

BE1011078A3 - Vlakke structuur, in het bijzonder een scherm, opvouwbaar in een accordeonstructuur en scharnier bestemd voor een dergelijke vlakke structuur.

Info

Publication number: BE1011078A3
Application number: BE9700296A
Authority: BE
Original assignee: Lorrymage Technologies B V B A
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1999-04-06

Abstract

Deze uitvinding betreft een vlakke structuur, in het bijzonder een scherm, met het kenmerk dat het bestaat uit modules die door scharnieren verbonden zijn om een accordeon-structuur te vormen die op een standaard kan worden opgetrokken.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   VLAKKE STRUCTUUR. IN HET BIJZONDER EEN SCHERM.   OPVOUWBAAR  
IN EEN   ACCORDEONSTRUCTUUR   EN SCHARNIER BESTEMD VOOR EEN
DERGELIJKE   VLAKKE   STRUCTUUR Object van de uitvinding
De uitvinding heeft betrekking op een scharniersysteem, bijzonder geschikt om grote constructies zoals mega-schermen (zg. video-walls) te bouwen. De uitvinding laat toe om mobiele schermen te realiseren die op relatief korte tijd opgebouwd en afgebroken kunnen worden. Tevens laat de uitvinding toe om hoge densiteitsbeeldschermen te realiseren waarvan de schermmodules naadloos in elkaar overgaan. Het is tevens mogelijk om andere modulaire structuren (zoals bijvoorbeeld luidsprekers op een popfestival) op dezelfde manier in een accordeonstructuur te realiseren. 



  Stand van de techniek
Een mega-scherm kan mobiel of vast zijn. Bij een vaste uitvoering is de opbouw-en afbraaktijd vrij onbelangrijk, aangezien eens opgebouwd een vast scherm constant kan gebruikt worden. Voor een mobiel scherm echter is deze tijd telkens weer verloren tijd (zg. dode tijd) : een mobiel scherm dat werk-en tijdsintensief is bij opstellen en afbreken, is weinig rendabel. 



   Dit probleem is van groot belang bij bijvoorbeeld wereldtournees van artiesten, die zulk een 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 scherm in hun podiumopbouw geintegreerd hebben. Dikwijls hebben zulke organisaties meerdere identieke podia ter beschikking, zodat een strak tourschema kan gevolgd worden. Zo is er bijvoorbeeld telkens een podium in opbouw en op een andere plaats in afbraak, terwijl op een derde podium opgetreden wordt. 



   Gezien de hoge kostprijs van een   mega-scherm   is het financieel niet interessant om meerdere schermen te kopen. Veel interessanter is een scherm dat op een snelle manier kan afgebroken worden en weer opgesteld op de nieuwe lokatie voor het volgende optreden. 



   Tot op heden bestonden er enkele systemen   off   mobiel schermen te   creëren :   - op een vrachtwagen gemonteerd : schermen werden op een vrachtwagen gemonteerd en eventueel in verschlllende delen gesplitst die hydraulisch tegen elkaar gezet worden. Deze schermen zijn beperkt in grootte door de afmetingen van de vrachtwagen en de stabiliteit : een enorm scherm kan gemakkelijk omwaaien bij een fikse windstoot als het op een vrachtwagen gemonteerd staat. 



   Practisch gezien zijn deze schermen beperkt tot een oppervlakte van ongeveer   70m2,   - modulaire systemen : het scherm wordt onderverdeeld in modules die aan elkaar bevestigd worden. Dit systeem laat grotere constructies toe, maar is bijzonder arbeidsintensief in opstellen en afbreken : elke module moet gemonteerd worden. 



   Ook moet een module handelbaar blijven voor vervoers-en monteerredenen. Indien zulk een scherm deel uitmaakt van een podium, moeten er ofwel meerdere exemplaren gekocht worden om een strak tourschema toe te laten, ofwel kan het scherm slechts beperkt blijven in 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 grootte. 



   Een pixel is een eenheid van beeld, gedefinieerd door een lichtsterkte en een lichtkleur. Het beeld is opgebouwd uit een raster van pixels. De dichtheid van dat raster komt dus overeen met de beelddensiteit. 



   De beelddensiteit is belangrijk voor de kwaliteit van het beeld. Een optimale beelddensiteit hangt sterk af van de afstand waarop een waarnemer zieh bevindt. Voor een mega-scherm zal deze afstand enkel tientallen meters zijn, en het is in dien verstande dat men kan spreken over een hoge of lage beelddensiteit. 



   Een lage beelddensiteit komt voor een megascherm overeen met een pixel-naar-pixel afstand tussen ongeveer 75 en 150 mm. Een hoge beelddensiteit komt overeen met een pixel-naar-pixel afstand tussen ongeveer 40 en 75 mm. Deze pixel-naar-pixel afstand dient gemeten te worden tussen de middelpunten van de pixels. Pixelgroottes zelf varieert voor beide soorten schermen tussen ongeveer 10 en 75 mm. Al deze maten zijn sterk afhankelijk van de total schermgrootte en vooral van de afstand scherm naar kijker. 



  Doel van de uitvinding
Het doel van de uitvinding is om vlakke structuren zoals video-schermen met grote oppervlakte, bijvoorbeeld groter dan 100   m2   te realiseren die weinig plaats innemen bij vervoer, die in enkele uren kunnen gemonteerd worden, die niet volledig vlak zijn (de zijkanten steken naar voor) en waarop zowel hoge densiteitbeelden als lage densiteitbeelden kunnen vertoond worden. 



   Gezien de grote oppervlakte is een vrachtwagensysteem uitgesloten. Een handelbaar modulair 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Gezien de grote oppervlakte is een vrachtwagensysteem uitgesloten. Een handelbaar modulair systeem daarentegen zou verschillende dagen opbouw vergen, wat onmogelijk is binnen een realistisch tourschema. 



  Hoofdkenmerken van de uitvinding
De uitvinding betreft een vlakke structuur, in het bijzonder een scherm, met het kenmerk dat het bestaat uit modules die door scharnieren verbonden zijn om een accordeon-structuur te vormen die op een standaard kan worden opgetrokken. 



   Het volledige scherm wordt opgedeeld in kolommen van een handelbare breedte. 



   Deze kolommen zijn op hun beurt opgedeeld in modules met een geschikte hoogte, die met elkaar verbonden   zijn d. m. v. Scharnieren.    



   De modules kunnen worden opgevouwd in een accordeonstructuur. Dit is een structuur waarbij de modules met hun vlakke kanten beurtelings rug tegen rug en buik tegen buik op elkaar liggen. 



   Bij het opstellen van de kolommen wordt de eerste module tot boven aan de schermstandaard getrokken. De volgende modules vouwen een voor een naar boven en worden meegetrokken naar boven. 



   In een mogelijke uitvoeringsvorm zijn de pixels gegroepeerd in beeldtubes, die verticaal naast elkaar op de modules gemonteerd zijn. 



   Op die manier kan een scherm van enkele tientallen meters hoog snel worden opgesteld. 



   Bij het uitwerken van deze opstelling kwamen bijkomende problemen aan de oppervlakte : gezien er bij een hoog densiteitsbeeldscherm bijzonder weinig plaats is 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 tussen de pixels (beeldeenheden) van het scherm, kan er niet eenvoudigweg een gewone scharnier (type deurscharnier) tussen de modules bevestigd worden. 



   Voor een dergelijke uitvoering dienen de scharnieren namelijk vrij veel gewicht te dragen, en een degelijke klassiek scharnier zou te dik zijn om een hoogdensiteitsbeeldscherm te realiseren, aangezien er dan beeldloze naden zouden ontstaan in het beeld die de algemene kwaliteit bijzonder schaden. 



   De scharnieren moeten zieh dus achter het beeldscherm zelf bevinden. 



   Een bijkomend probleem is dat bij een accordeonstructuur de modules om beurten rug tegen rug en voorkant tegen voorkant liggen. Bij de realisatie van een hoog densiteitsbeeldscherm met klassieke scharnieren, om de hogervermelde reden achter het   beeldschermvlak   geplaatst, zal er bij het voorkant-tegen-voorkant plooien beschadiging optreden van de beeldelementen. 



   De uitvinding lost de bovenstaande problemen van de stand van de techniek op. Meer bepaald laat de uitvinding toe een accordeon-structuur te realiseren voor hoog densiteitsbeeldschermen zonder kwaliteitsverlies en met het voordeel dat het realiseren van een scherm met grote oppervlakte en met goede opbouw-afbraakeigenschappen mogelijk is. 



  Korte beschrijving van de figuren
Figuren 1 a, b, c, d, e en f beschrijven chronologisch de georchestreerde beweging van het scharnier bij opvouw-en uitvouwoperaties
Figuren 2a, 2b en 2c beschrijven chronologisch de opstelling van een mogelijke 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 uitvoeringsvorm van een scherm. Het scherm wordt omhooggetrokken via een kabel. Een uitvoering in omgekeerde zin van de stappen 2a, 2b en 2c wordt gebruikt bij de afbraak van het scherm. 



   Figuur 3 beschrijft de opstelling van het scherm in de totale opstelling zoals deze tijdens de Popmart-tournee van U2 zal gebruikt worden. 



   Figuur 4 beschrijft hetzelfde als figuur 3, maar vanuit een ander perspectief. 



   Figuur 5 beschrijft het scherm met de onderverdeling in kolommen en modules, zoals het uitgevoerd wordt voor de Popmart-tournee van U2. 



   Figuur 6 beschrijft een mogelijke uitvoering van een module. 



   Figuur 7 beschrijft een   mogelljke   uitvoering van een module, waarop een mogelijke uitvoering van de beeldtubes gevestigd zijn. 



   Figuur 8 beschrijft een ophanghulpstuk
Figuur 9 beschrijft een scharnier. 



  Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding
De uitvinding laat toe om, door middel van een georchestreerde opeenvolging van bewegingen van het scharnier, een voldoende snelle opbouw en afbraak via het accordeon-systeem toe te laten, en dit terwijl er geen risico is voor beschadigingen door de beperkte bewegingsmogelijkheden in het scharnier. 



   De startpositie van het scharnier is te zien in figuur la. Het scharnier is volledig open (het scherm is opgesteld). Belangrijk is te vermelden dat de assen (4) en (5) niet kunnen bewegen ten opzichte van respectievelijk bovenste paneel (2) en onderste paneel (3). 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Een eerste veer (7) trekt met een kracht equivalent aan "25 kg, terwijl een tweede veer (8) met een kracht equivalent aan ongeveer 3 kg trekt. Het slot (6) wordt in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) getrokken, zodat het bovenste paneel (2) onbeweegbaar is ten opzichte van de scharnier. 



   Bij opplooien gaat het onderste paneel (3) zich in tegenwijzerzin roteren ten opzichte van het scharnier, dus rond de onderste as (5). Aangezien het slot (6) zich in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) bevindt, kan alleen het onderste paneel (3) bewegen ten opzichte van de as. De situatie van figuur la evolueert naar de situatie van figuur lb. 



   In de situatie van   figuur 1b   is nu de kracht uitgeoefend door de eerste veer (7) gezakt naar " 3 kg, terwijl de tweede veer (8) door de rotatie van het onderste paneel (3) opgespannen wordt tot een kracht equivalent aan ongeveer 15 kg. Als het onderste paneel (3) nu loodrecht komt te staan t. o. v. het scharnier, kan het slot (6) in de asuitsparing (11) van de onderste as (5) springen en zo het onderste paneel (3) fixeren t. o. v. de scharnier. 



   In de volgende fase bij het opplooien gaat het bovenste paneel (2) naar het onderste paneel (3) toe geroteerd worden (in wijzerzin) rond de bovenste as (4). 



   Hierbij gaat de eerste veer (7) terug opgespannen worden via meenemer (15) en overbrenging (16) en veerring (10) tot een waarde equivalent met ongeveer 30 kg in de positie waarbij het bovenste paneel (2) parallel ligt met het onderste paneel (3). De tweede veer (8) blijft op dezelfde spanning (15 kg) aangezien de relatieve positie van het scharnier en het onderste paneel onveranderd zijn. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   Bij het bereiken van de situatie zoals in figuur   lc,   gaat de veerring (10) vergrendeld worden t. o. v. de bovenste as (4)   d. m. v.   het veerslot (9), dat in een uitsparing van de veerring (10) springt   d. m. v.   een derde veer (niet afgebeeld). Er dient te worden opgemerkt dat door het verdraaien van het bovenste paneel (2) en daardoor ook van de bovenste as (4)   t. o. v.   het scharnier, de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) niet meer kan geblokkeerd worden door het slot (6). 



   De nu bereikte positie is de opgevouwen positie. 



   Bij terug uitvouwen gaat men eerst evolueren naar de situatie in figuur Id door het bovenste paneel (2) in tegenwijzerzin (dus naar boven toe) te roteren rond de bovenste as (4). Aangezien de veerring (10) geblokkeerd wordt door het veerslot (9), kan de eerste veer (7) zieh niet ontspannen en blijft deze op ongeveer 30 kg. Ook de spanning op de tweede veer (8) verandert niet. Bij het bereiken van de verticale stand voor het bovenste paneel (2) komt de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) weer in lijn met het slot (6) te liggen en zal het slot (6) in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) springen. Het bovenste paneel is dus nu gefixeerd t. o. v. het scharnier, terwijl door het verspringen van slot (6) de onderste as (5) nu weer vrijkomt voor een rotatie. 



   Bij verder uitvouwen zoals in figuur le zal het onderste paneel (3) naar beneden wegdraaien, roterend rond de onderste as (5) in wijzerzin. Hierdoor ontspant de tweede veer. 



   Veerring (10) is gekoppeld aan een ontgrendelring (13) met hysterese. Dit betekent dat ze essentieel gekoppeld zijn, maar bij een verandering van 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 draairichting van de ene   schijf zal   de andere schijf een bepaalde hoek   ro   (niet afgebeeld) niet meedraaien. Deze hoek   ro   komt overeen met de hoek gevormd door de uitsparing (14) in de veerring (10)   t. o. v.   het middelpunt van de   veerring(10).   



   Via een kabel (12) is de ontgrendelring (13) verbonden met het onderste paneel (3). Bij de rotatie van het onderste paneel (3) zal de kabel (12) de ontgrendelring (13) doen roteren (dit kan over een hoek   ro   zonder de veerring te roteren) en het veerslot (9) terug induwen. 



  Veerring (10) komt hierdoor terug los. De eerste veer (7) kan op die manier enigszins ontspannen doordat de veerring (10) terugdraait tot de totale rotatie van de veerring (10) en de ontgrendelring (13) de hoek   m   bedraagt. 



   Bij de rotatie van het onderste paneel (3) tot zijn verticale positie zal de resulterende restkracht die de eerste veer (7) uitoefent equivalent zijn met 25 kg. 



  De tweede veer (8) is dan practisch volledig ontspannen tot ongeveer 3 kg. 



   De eindsituatie, figuur   1f   is bereikt. Deze situatie volledig identiek aan de beginsituatie, figuur la. 



  Hiermee is de volledige werking van de scharnier beschreven. 



   In figuur 2 a b en c wordt de opstelling van een scherm volgens de uitvinding beschreven
Een opgevouwen scherm (22) wordt   d. m. v.   een plaatsinrichting (21) (bijvoorbeeld een elektromotor) via bijvoorbeeld kabels omhooggetrokken. De plaatsinrichting (21) maakt bij voorkeur deel uit van een standaard (20), die het geheel steunt. Het scherm (22) bestaat uit modules (25), die verbonden zijn door scharnieren (24) volgens de 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 uitvinding. 



   De beginmodule (23) wordt verticaal gezet en naar omhoog getrokken. De modules (25) vouwen zich open naarmate de hoogte van de beginmodule (23) hoger wordt. De scharnieren (24) laten daarbij enkel bewegingen zoals hoger beschreven. Elke module (25) is op zijn beurt bovenste paneel (2) t. o. v. het paneel eronder en onderste paneel (3) t. o. v. het paneel erboven. 



   Als elk paneel in een verticale positie gekomen is, hangt het scherm op. Voor afbraak dienen de stappen van figuur 2 in de omgekeerde volgorde gevolgd te worden. 



   In figuur 6 is een mogelijke uitvoeringsvorm van een module (32) beschreven. Aan de ene kant van de module (32) zijn korte scharnieren (30) bevestigd. Deze korte scharnieren (30) zijn zo gemonteerd dat de draairichting naar de rugzijde van de module (32) is. Aan de andere kant van de module (32) zijn lange scharnieren (31) gemonteerd, die naar de voorzijde van de module (32) draaien. Dit verschil is er om beschadigingen van de voorzijden van de modules te vermijden bij een voorzijdevoorzijde plooiing. 



   Figuur 7 beschrijft een mogelijke uitvoeringsvorm van een module, waarbij op de module verschillende beeldtubes (33) bevestigd zijn. Tussen opeenvolgende beeldtubes (33) op verschillende modules zal er bij een hoog densiteitsbeeldscherm weinig plaats zijn. Als de modules een rugzijde-rugzijde plooiing moeten ondergaan bij het afbreken van het scherm, is een korte scharnier afdoende. Bij een voorzijde-voorzijde plooi daarentegen, zal de lange scharnier nodig zijn om beschadiging van het uiteinde van de beeldtubes (33) te 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 vermijden. 



   In figuren 3-5 kan men een mogelijke uitvoeringsvorm zien van een mega-scherm met een oppervlakte van ongeveer 700   m2.   Het scherm (22) is asymmetrisch opgebouwd. Het is verdeeld in kolommen (26) die onafhankelijk van elkaar zijn en die op hun beurt zijn opgebouwd uit modules (25). Een kolom vormt   een   eenheid van modules verbonden met scharnieren.

Claims

1. Vlakke structuur, in het bijzonder een scherm, met het kenmerk dat het bestaat uit modules die door scharnieren verbonden zijn om een accordeon-structuur te vormen die op een standaard kan worden opgetrokken.

2. Structuur volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het scharnier bestaat uit een bovenste as (4) en een onderste as (5) verbonden door een slot (6), waarbij een eerste veer (7) voorzien is van een einde dat gemonteerd is aan een veerring (10) bevestigd op de bovenste as (4) en met het andere einde gemonteerd is aan het slot (6) en een tweede veer (8) die met een kleinere kracht trekt dan de eerste veer en die met een einde aan het onderste paneel (3) en met het andere einde aan het slot (6) gemonteerd is en waarbij een asuitsparing (11) van de bovenste as (4) voorzien is waarin het slot (6) door de eerste veer (7) kan worden ingetrokken, zodat een bovenste paneel (2) deelmakende van het scherm (1) onbeweegbaar is ten opzichte van de scharnier.

3. Structuur volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat de structuur wordt opgedeeld in kolommen van, een handelbare grootte

4. Structuur volgens conclusie 1 -3 met het kenmerk dat de structuur een monochroom of kleurenbeeldscherm is.

5. Structuur volgens conclusie 1-4 met het kenmerk dat de structuur een hoge of een lage beelddensiteit heet

6. Structuur volgens conclusie 1-5 met het kenmerk dat de pixels van het beeld opgebouwd zijn uit LEDs <Desc/Clms Page number 13>

7. Structuur volgens conclusies 1-6 met het kenmerk dat de structuur tenminste gedeeltelijk bestaat ui luidsprekers.

8. Scharnier bestemd voor de schermen volgens conclusies 1-7 dat een bovenste paneel (2) verbindt met een onderste paneel (3) met het kenmerk dat het scharnier bestaat uit een bovenste as (4) en een onderste as (5) verbonden door een slot (6), waarbij een eerste veer (7) voorzien is van een einde dat gemonteerd is aan een veerring (10) bevestigd op de bovenste as (4) en met het andere einde gemonteerd is aan het slot (6) en een tweede veer (8) die met een kleinere kracht trekt dan de eerste veer en die met een einde aan het onderste paneel (3) en met het andere einde aan het slot (6) gemonteerd is en waarbij een asuitsparing (11) van de bovenste as (4) voorzien is waarin het slot (6) door de eerste veer (7) kan worden ingetrokken, zodat een bovenste paneel (2) deelmakende van het scherm (1) onbeweegbaar is ten opzichte van de scharnier.

9. Werkwijze voor het opbouwen van een vlakke structuur, in het bijzonder een scherm volgens conclusies 1-7 waarbij modules vanuit een accordeonstructuur wordt ontvouwd met behulp van scharnieren, die als volgt werken : een eerste veer (7) trekt met een kracht, terwijl een tweede veer (8) met een kleinere kracht trekt, het slot (6) wordt door de eerste veer (7) in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) getrokken, zodat het bovenste paneel (2) onbeweegbaar is ten opzichte van de scharnier, bij opplooien gaat het onderste paneel (3) zieh in tegenwijzerzin roteren ten opzichte van het scharnier, dus rond de onderste as (5), het onderste paneel (3) roteert naar een horizontale stand, in die situatie is nu de kracht <Desc/Clms Page number 14> uitgeoefend door de eerste veer (7) gezakt, terwijl de tweede veer (8) door de rotatie van het onderste paneel (3)

opgespannen wordt tot een grotere kracht, als het onderste paneel (3) nu loodrecht komt te staan t. o. v. het scharnier, zal het slot (6) in de asuitsparing (11) van de onderste as (5) springen en zo het onderste paneel (3) fixeren t. o. v. de scharnier, het bovenste paneel (2) gaat naar het onderste paneel (3) toe roteren (in wijzerzin) rond de bovenste as (4), de eerste veer (7) spant terug op via meenemer (15) en overbrenging (16) en veerring (10) tot een grotere waarde dan de tweede veer (8) in de positie waarbij het bovenste paneel (2) parallel ligt met het onderste paneel (3), de tweede veer (8) blijft op dezelfde spanning, bij het bereiken van de horizontale positie voor het bovenste paneel (2), gaat de veerring (10) vergrendeld worden t. o. v. de bovenste as (4) d. m.

v. het veerslot (9), dat in een uitsparing van de veerring (10) springt d. m. v. een veer 3 (niet afgebeeld), door het verdraaien van het bovenste paneel (2) en daardoor ook van de bovenste as (4) t. o. v. het scharnier kan de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) niet meer geblokkeerd worden door het slot (6), de nu bereikte positie is de opgevouwen positie, bij uitvouwen gaat het bovenste paneel (2) in tegenwijzerzin roteren rond de bovenste as (4), aangezien de veerring (10) geblokkeerd wordt door het veerslot (9), kan de eerste veer (7) zieh niet ontspannen en blijft deze groter dan de spanning op de tweede veer (8), ook de spanning op de tweede veer (8) verandert niet, bij het bereiken van de verticale stand voor het bovenste paneel (2) komt de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) in lijn met het slot (6)

te liggen en zal het slot (6) in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4) springen, door het verspringen <Desc/Clms Page number 15> van slot (6) komt de onderste as (5) nu vrij voor een rotatie, het onderste paneel (3) draait naar beneden weg, roterend rond de onderste as (5) in wijzerzin, hierdoor ontspant de tweede veer, veerring (10) is gekoppeld aan een ontgrendelring (13) met hysterese, via een kabel (12) is de ontgrendelring (13) verbonden met het onderste paneel (3), bij de rotatie van het onderste paneel (3) zal de kabel (12) de ontgrendelring (13) doen roteren en het veerslot (9) terug induwen, veerring (10) komt hierdoor los, de eerste veer (7) kan op die manier enigszins ontspannen doordat de veerring (10) terugdraait tot de totale rotatie van de veerring (10) en de ontgrendelring (13) de hoek CI) bedraagt,

bij de rotatie van het onderste paneel (3) tot zijn verticale positie zal de resulterende restkracht die de veer 1 (7) uitoefent groter dan die van veer 2 (8), het slot (6) springt in de asuitsparing (11) van de bovenste as (4).