专利名称：抗弯曲滚筒管装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄片材料，其用于如太阳屏和遮蓬、影像(例如，视频和电影)投影屏、遮蔽屏和昆虫阻挡屏的使用，并且更特定地来说，本发明涉及一种滚筒管和包括一用于滚筒进给(roll-fed)薄片材料的一体式支撑支架的组合。
背景技术：
常规的滚筒管系统使用由细长的滚筒管支撑的柔性薄片材料。通常由铝或钢制成的滚筒管被可旋转地支撑并为滚筒管上的柔性薄片材料提供支撑。滚筒管系统包括手动和机动系统。
手动滚筒管系统具有弹簧或齿轮驱动滚筒管。机动滚筒管系统具有啮合滚筒管以旋转地驱动所述管的驱动电动机。用于机动滚筒管系统的驱动电动机包括安装在外部的啮合所述滚筒管的一端部的电动机和被接收到由管界定的内部中的内部电动机。
常规滚筒管系统具有支撑系统，其啮合所述滚筒管的相对端部以提供卷绕和展开开柔性薄片材料所需的所述可旋转的支撑。所述支撑系统包括一个具有一耦合器的驱动端部支撑组合，所述耦合器啮合所述管的开口端部以用于旋转。耦合器适合接收一电动机的驱动轴以使得将驱动轴的旋转被转移到所述耦合器以用于管的旋转。电动机被紧固到一个托架上，所述托架用于将滚筒管系统附着到(例如)一个结构的壁或天花板上。一个啮合滚筒管的一相对端部的耦合器可以接收一电动机驱动轴，或者，可以接收一惰轮组合的一个被可旋转地支撑的轴。
响应(例如)来自所附着的薄片材料重量的横向负载，一个以一个常规方式从所述相对端部支撑的滚筒管将会挠曲。以常规的方式支撑在其端部支撑的滚筒管对( )来自柔性薄片材料的重量以及来自管的自重的响应导致所述滚筒管的中心部分中相对于所述被支撑的端部向下“下陷”挠曲。
对于与更宽(例如，10到30英尺或大于30英尺的宽度)的薄片材料一起使用的滚筒管来说，以常规方式支撑相对较长的滚筒管会导致影响所支撑的薄片材料的外观的下陷挠曲。V(也称为“微笑”)折皱可形成在由下陷滚筒管支撑的展开的薄片材料中。以常规地支撑的滚筒管中的下陷挠曲也可以对运转产生有害的影响。此外，所述滚筒管的任何挠曲可导致对所述薄片材料(例如，织物、乙烯基、聚酯、丙烯酸、玻璃纤维)的永久损害。随着时间的流逝，视频投影屏材料尤其易于受可见度和性能降低的损害。
在薄片材料的卷绕和/或展开期间，将所述薄片材料以与所述管的轴基本垂直的方向拉到管上。归因于沿一下陷管的长度的曲率，一被支撑的滚筒管系统的相对端部部分将倾向于在薄片材料被卷到管上时朝管的中心部分牵拉。这个不均匀的牵拉可导致薄片材料的相对端部部分被卷绕在滚筒管的端部部分上比被卷绕在所述滚筒管的中心部分上更紧。结果，所述薄片材料的中心部分未被紧紧地拉到所述管而使其趋向变形。如果所述遮罩的中心部分的变形足够严重，那么可产生沿管的长度的卷绕的薄片材料径向尺寸的变化，由此削弱所述薄片材料下部分的随后卷绕。不均匀的牵拉也可产生已知为“高尔夫球”的表面间断，包括所述薄片材料的永久的下陷袋状间断。
在现有技术滚筒管系统中已通过增加滚筒管的直径解决了更长的滚筒管的下陷挠曲的问题。虽然增加滚筒管的直径可减少常规的端部支撑的管中的下陷挠曲，但是存在与这种解决方案相关联的不良后果。滚筒管的直径增加重量也增加，从而潜在地影响了能够为管提供可旋转支撑的结构的大小和类型。并且，较大直径滚筒管所需的额外空间和其相关的支撑结构在许多装置中不容易得到的。即使空间是可得到的，归因于所需的大滚筒管直径的系统的庞大的性质从审美原因上看通常是不可采用的。
其它防止下陷的现有技术尝试涉及使用位于滚筒管的旋转轴下面的各种构造的中心支撑件和/或细长的支撑滚筒。细长的支撑滚筒增加滚筒管系统的重量和复杂性。在更加复杂的支撑系统中所固有的增成本增加和失效机制减少了所提供的优势。
有利的是提供一种在不增加现有技术系统的成本和复杂性的情况下，防止滚筒管下陷的方法和设备。本发明提供前述的和其它优势。
发明内容
根据本发明，一个支撑组合配有一滚筒管。所述滚筒管适合支撑卷绕在其上的薄片材料。提供有第一和第二相对座架。所述座架经配置以可旋转地支撑所述滚筒管。至少一个支撑支架被安置在第一座架与第二座架之间，且经配置以沿其长度支撑所述滚筒管。一偏置元件被布置以减少所述滚筒管在朝向支撑支架方向上的力。所减少的力减少了当薄片材料卷绕和/或展开时其绑缚到支撑支架上的可能性。减少力对于滚筒管系统来说是尤其有用的，其中摩擦发生在滚筒管与支撑支架之间，诸如，所述滚筒管系统包括一驱动电动机、比约十三英尺宽的薄片材料、一个重的滚筒管体部或重的薄片材料。滚筒管的重量确定否是需要偏置元件和偏置元件应该提供的减少的力的量。
在一个例示性实施例中，滚筒管体部可具有一个圆柱形形状。薄片材料可以是下列中的一个经配置以遮蔽阳光的屏、经配置以遮蔽阳光的织物、经配置以用于影像(例如，视频或电影)投影的屏、经配置以阻挡昆虫的屏或所属领域中所已知的卷绕在一个滚筒管系统中的任何其它柔性薄片材料。所述组合可经配置以可释放地包含滚筒管和在滚筒管上的薄片材料并卸下靠近支撑支架的薄片材料。第一座架和第二座架可经配置以向滚筒管提供旋转支撑与平移支撑。第一座架和第二座架中的每个可以分别在第一端部与第二端部的每个处包括至少一个形成在所述组合中的槽。
所述构造可包括一个以两个相对的侧槽为界限的中心槽，其中中心槽经配置以支撑一惰轮且相对的侧槽可经配置以支撑一电动机和一驱动齿轮中的至少一个。响应滚筒管和薄片材料的可变直径，所述槽可经配置以引导并支撑滚筒管。在另一个例示性实施例中，第一座架和第二座架的每个可包括一个经配置以耦接到所述组合的第一端部与第二端部的开槽插入物。开槽插入物可包括一个在一对侧插槽之间的惰轮插槽。这对侧插槽可被配置以支撑一电动机轴承和一驱动齿轮轴承中的至少一个。开槽插入物可被隐蔽在组合的内部。开槽插入物可包括一个滑块，所述滑块被可移动地安置在至少一个槽或插槽中。第一座架和第二座架的每个可包括一个经配置以支撑滚筒管的转臂组合。转臂组合可被可旋轴地耦接到分别靠近第一座架和第二座架的组合上并可隐蔽在组合的内部中。转臂组合可包括一个惰轮接收器和邻近所述惰轮接收器的一组相对的接收器。转臂组合可被配置以引导并支撑滚筒管以响应于滚筒管和薄片材料的可变直径。支撑支架被相对于组合和滚筒管固定。支撑支架可为月牙形状。支撑支架可接触靠近滚筒管的下部分的薄片材料。支撑支架可被与组合一体式形成。支撑支架可支撑滚筒管和滚筒管的旋转轴下面的薄片材料。支撑支架可基本上沿着管体部的整个长度支撑滚筒管体部。支撑支架可沿长度连续地支撑滚筒管体部和薄片材料以响应于卷绕在滚筒管体部上的薄片材料的直径的变化，所述直径变化由绕滚筒管体部卷绕和展开薄片材料导致。
偏置元件可被安置在靠近第一座架的地方且第二偏置元件可被安置在靠近第二座架的地方。偏置元件可被安置在一个偏置元件固定器中。偏置元件固定器可被安置在组合上。偏置元件固定器可被与组合一体式安置。偏置元件固定器或者可被安置在第一座架上。偏置元件固定器可被与第一座架一体式安置。偏置元件固定器可被安置在支撑支架上。偏置元件固定器可被与支撑支架一体式安置。偏置元件可以是一个弹簧。所述弹簧可为一个板弹簧、一个螺旋弹簧、一个压缩弹簧、一个气弹簧、一个氨基甲酸乙酯弹簧或可减少滚筒管体部在支撑支架的方向上的力的任何其它装置。偏置元件可被固定地安装到滚筒管的旋转的轴的上面或下面。或者，偏置元件可被固定地安装到滚筒管的旋转的轴的侧面。
支撑可相对于组合和滚筒管来固定支撑支架。可将第一座架和第二座架配置成引导并支撑滚筒管以响应于滚筒管和薄片材料的可变直径。支撑支架也可支撑滚筒管和薄片材料以响应于滚筒管和薄片材料的可变直径。至少一个支撑支架可沿基本上滚筒管的整个长度来支撑滚筒管。或者，至少一个支撑支架可支撑在第一座架和第二座架之间至少一个位置支撑滚筒管。可提供一个穿过第一座架的孔径以形成一个枢轴安装槽。一个齿轮座架可被固定地连接到一个滚筒管端盖上并可穿过枢轴安装槽。
提供一个支撑滚筒管的例示性方法。所述方法用于在滚筒管上安置薄片材料。滚筒管包括一个具有一个第一端部和一个第二端部的体部。薄片材料可沿第一端部与第二端部之间的体部的长度被卷绕在滚筒管体部上。滚筒管可被安装在一个组合中。所述组合可包括一个第一座架和一个与第一座架相对的第二座架。滚筒管可被支撑在第一座架和第二座架上，其中滚筒管可旋转以用于在滚筒管上卷绕和展开薄片材料。所述方法包括将滚筒管支撑在耦接到组合上的支撑支架上。支撑支架可被一体式地固定到组合上。所述方法包括减少滚筒管在朝向支撑支架方向上的力。可提供力减少以减少旋转滚筒管时滚筒管与支撑支架之间的接触。减少力对于其中摩擦发生在滚筒管与支撑支架之间的滚筒管系统来说尤其有用，例如包括一个驱动电动机、比约十三英尺宽的薄片材料、一个重滚筒管体部或重薄片材料的滚筒管系统。滚筒管的重量确定是否需要一个偏置元件以及应该由偏置元件提供的减少力的量。此外，如果由一个将高扭矩传递给滚筒管的机构来旋转滚筒管，那么在滚筒管上的材料与支撑支架之间可产生增加的摩擦。请注意，本文中关于滚筒管与支撑支架之间的接触的任何讨论通常意味着卷绕在滚筒管上的薄片材料与支撑支架之间的接触，除非所述材料被完全地从滚筒管上展开。此外，关于支撑滚筒管的讨论也意味着支撑卷绕在滚筒管上和/或从滚筒管上垂下来的薄片材料。通常地，当薄片材料被卷绕在滚筒管上时，滚筒管将经由薄片材料由支撑支架来支撑。
在一个例示性实施例中，本发明用于在第一座架和第二座架的每个处支撑在旋转动作与平移动作中的滚筒管以响应于在滚筒管上的薄片材料的可变直径。第一座架和第二座架包含下列物件中的一个一个形成在组合中的槽和一个安装在组合的内部的开槽插入物与一个安装在内部的转臂组合。所述方法可用于将第一座架和第二座架隐蔽在组合的内部中。可由支架支撑件来防止滚筒管沿长度挠曲。可防止沿薄片材料表面的表面间断性以响应于将薄片材料在支架支撑件上卷绕和/或展开。
至少一个偏置元件可被安置在靠近第一座架和第二座架中的至少一个的地方以减少滚筒管朝向支撑支架的力。所述的至少一个偏置元件可被安置在组合上；被安置在第一座架和第二座架中的至少一个上；或被安置在支撑支架上。所述方法可用于将至少一个偏置元件隐蔽在组合的内部中。支撑支架可沿基本上滚筒管的整个长度支撑滚筒管。或者，支撑支架可支撑在第一座架与第二座架之间的至少一个位置中的滚筒管。所述方法可进一步用于调整滚筒管在朝向支撑支架方向上的力的减少。
根据本发明，一个支撑组合配有一个滚筒管。所述滚筒管适合支撑绕滚筒管卷绕的投影屏(例如，影像或电影)。提供相对的第一座架和第二座架。座架被配置以可旋转地支撑滚筒管。至少一个支撑支架被安置在第一座架与第二座架之间并被配置以沿滚筒管的长度支撑滚筒管。第一座架和第二座架中的至少一个可包括至少一个槽且一个滑块被可移动地安置在所述的至少一个槽中。
现在参考诸图，其中相同数字代表相同元件图1是一个例示性滚筒管支撑组合的透视图。
图2是一个例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图3是一个例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图4是一个例示性座架的透视图。
图5是另一例示性座架的透视图。
图6是另一例示性座架的透视图。
图7是第一例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图8A是第二例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图8B是一个例示性转臂组合的透视图。
图9是第三例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图10是第四例示性滚筒管支撑组合的侧视图。
图11是另一例示性座架的透视图。
图12是一个例示性滚筒管支撑组合的分解透视图。
具体实施例方式
根据本发明的一个滚筒管支撑组合可以包括彼此相对的一第一座架和一第二座架。组合可被配置以可旋转地支撑位于第一座架和第二座架之间的一滚筒管。滚筒管包括一个界定一第一端部与一第二端部之间的长度的体部。滚筒管可被配置以支撑一个沿体部的第一端部与第二端部之间的体部长度卷绕在滚筒管体部上的薄片材料。或者，滚筒管可被配置以支撑卷绕在滚筒管体部上的多重宽度的薄片材料以给由直棂分开的相邻窗子提供一个单一的滚筒管系统。一个支撑支架可被耦接到第一座架与第二座架之间的组合上。支撑支架可被配置以支撑滚筒管。一个偏置元件被布置以减少滚筒管在朝向支撑支架方向上的力。通过减少滚筒管朝向支撑支架的力，偏置元件会减少薄片材料与支撑支架之间的摩擦。这会减少薄片材料在其被卷绕到滚筒管上和/或被从滚筒管上展开时绑缚到支撑支架上的任何可能性。滚筒管上经减少的力也将通过减少薄片材料与支架支撑之间的摩擦起延长卷绕在管上的薄片材料的寿命的作用。例如，一个为影像投影而配置的薄片材料可以具有一个涂层，所述涂层可由于薄片材料与支撑支架之间的过度磨损接触而损坏。所述薄片材料可包含，例如，以下物件中的一个用于遮阳蓬之太阳屏或遮阳蓬材料，如侧臂遮蓬(lateral arm awnings)或可回收的窗子遮阳蓬；一个经配置以遮蔽阳光的屏；一个经配置以阻挡光的屏；一个经配置以遮蔽阳光的织物；一个经配置以用于(例如)影像或电影投影的影像投影屏；一个经配置以阻挡昆虫的屏或所属领域中所已知的任何其它柔性薄片材料。
图1和图2说明滚筒管机构10的例示性实施例。滚筒管机构10包括一个组合12，其横向延伸在第一座架14和与第一座架14相对的第二座架16之间。组合12可被安装到一壁面、天花板等上以提供一个稳定的位置来展开一薄片材料18。组合12可以通过各种方式由一例如挤压铝等刚性材料来构制。
一滚筒管20以可旋转方式安装在组合12中。所述滚筒管20可通过枢轴支撑在第一座架14和第二座架16上。滚筒管20包括一个沿第一端部26与第二端部28之间的长度24延伸的滚筒管体部22。滚筒管体部22可以具有一个包括一个沿长度24延伸的圆形横截面的圆柱形形状。滚筒管20被配置以支撑诸如太阳屏材料的薄片材料18。薄片材料18可绕滚筒管20的一旋转(轴)30的轴卷绕在滚筒管体部22上。由于薄片材料18被卷绕(包绕)在滚筒管体部22上，因此滚筒管20和薄片材料18的直径增大。由于薄片材料被展开，因此滚筒管20和薄片材料18的直径减小。
一支撑支架32被耦接到组合12上。支撑支架32在第一座架14与第二座架16之间延伸。所述支撑支架32被配置以支撑滚筒管20和卷绕在所述滚筒管20上的薄片材料18。更具体来说，支撑支架32沿滚筒管20的整个长度24支撑滚筒管20。由于受到支撑支架32的支撑，因此防止了滚筒管20沿长度24弯曲。在一个例示性实施例中，支撑支架32可以包含组合12的一部分。在另一个实施例中，支撑支架32可与组合12分开形成并耦接到组合12上。
安置支撑支架32以使滚筒管20和薄片材料18贴靠在支撑支架32的顶部。可安置支撑支架32以使得一上表面36在轴30下面靠近滚筒管20的下部分的地方接触薄片材料。支撑支架32可以在薄片材料18卷绕和展开的整个期间支撑滚筒管20和薄片材料18，在所述期间中滚筒管20上的薄片材料18的外径会变化。如本文中所使用，滚筒管与支撑支架之间接触的概念通常意味着卷绕在滚筒管上的薄片材料与支撑支架之间的接触，除非所述材料被完全地从滚筒管上展开。此外，支撑滚筒管的概念也意味着支撑卷绕在滚筒管上和/或从滚筒管垂下来的薄片材料。通常，当薄片材料被卷绕在滚筒管上时，滚筒管将经由薄片材料由支撑支架来支撑。
支撑支架32包含一个包括所述上表面36和一下表面38的基底34。基底34可以被形成为一个细长的弓状梁，其呈杯型以支撑滚筒20和包裹在滚筒20上的薄片材料18的外径的弓状形状。基底34可以包括一个宽度，其向外伸出一个足够支撑滚筒20而不防碍滚筒20或绑缚到滚筒20上的距离。在另一个例示性实施例中，基底34可以包括一个近似为滚筒20和在其上的薄片材料18的外周长的四分之一大小的宽度。一个耦接臂40可以从下表面38伸出来并耦接到组合12上。在一个优选的实施例中，基底34可以具有一月牙形状的横截面。在另一个实施例中，基底34可以是一个圆形横截面，等等。支撑支架32的形状可以基本上与滚筒管20和薄片材料18的形状配对。在一个优选例示性实施例中，上表面可以包括一个涂层(未图示)，其使得薄片材料18可以滑过支撑支架上表面36而不卡住、被留下痕迹或变色。最好，上表面36被加上涂层(例如，被涂漆)以防止薄片材料18的表面在材料18卷绕和/或展开时被(例如，被氧化铝)留下痕迹。或者，可使用如高密度聚氨基甲酸酯、PVC等材料来制造支撑支架32。支撑支架32的尖端可使用一种如高密度聚乙烯等的具有低摩擦系数的材料(未图示)来覆盖以防止材料18的表面被留下痕迹并减少薄片材料18绑缚在支撑支架32上的可能性。支撑支架32为刚性的且不会相对于滚筒管20、薄片材料18或组合12移动。在一个优选实施例中，支撑支架32可以延伸滚筒管20的整个长度24。也可预期支撑支架32可以基本上延伸滚筒管20的长度24和其变化。在一个例示性实施例中，支撑支架32可以由组合12一体形成。支撑支架32可以以一个单一的邻接的长度延伸。在另一个实施例中，支撑支架32可以包括沿基底34的长度和/或宽度的分割和间断性。支撑支架32防止滚筒管20沿长度24挠曲并从而防止当薄片材料18被分配到组合12外时在薄片材料18中形成表面间断性。
参考图3，从一个侧视图来说明一个例示性滚筒管机构10。滚筒管20由第一座架14和第二座架16支撑在端部26与28上。第一座架和第二座架14、16包括一个用于接收滚筒管20的轴承和驱动机构的构造。在图3中所说明的优选例示性实施例中，座架14、16包含一个转臂组合42。转臂组合42包括一个体部44，其具有一个耦接到盖板48的枢轴座架46。体部44包括至少一个轴承座架50，并且在一个优选例示性实施例中，包括一个以相对的接收器54、56为界限的中心轴承接收器52。中心轴承接收器52可以接收滚筒管20的惰轮且相对的接收器54、56可以接收用于滚筒管20的驱动电动机和驱动齿轮(未图示)或者拉链和(带驱动或链驱动的)离合器机构中的至少一个。在一个例示性实施例中，驱动电动机可以被安装在滚筒管的内侧以用于紧密布置。适当的齿轮装置和驱动机构可以被如所属领域中所已知地耦接到驱动电动机上。
图3中所说明的转臂组合42被显示有一个转臂组合42的幻像以表明以滚筒管20向上和向下枢转的动作和能力的范围。在一个优选例示性实施例中，转臂组合42可以经过角度58绕枢轴座架46回转。根据滚筒管20大小和预期的服务角度58可以包括从约零度到约45度的范围。第一座架和第二座架14、16被配置以在在组合12内移动的整个范围中支撑滚筒管20。随着薄片材料18在滚筒管20上的卷绕和展开，滚筒管20和包裹在其上的材料18的外径会变化。滚筒管轴30相对于盖板48和固定的支撑支架32移动(即，旋转和平移)。由于轴30在滚筒管20绕轴30旋转的时候平移，因此接收器52、54、56也应该随滚筒管20和与滚筒管20相关联的附随驱动电动机、齿轮和惰轮移动。转臂组合42的例示性实施例在保持滚筒管20由固定的支撑支架32来支撑的同时为滚筒管20既提供旋转支撑以及供横向支撑。注意到，枢轴座架46可为稍微伸长的以保持滚筒管20在支撑支架36上方居中。
从图4到6为例示性座架14、16的视图。图4说明类似于图3中所说明的实施例的转臂组合42。虽然隐蔽了机构，但是转臂组合42允许滚筒管20被支撑。通过将转臂组合42隐蔽在组合12的内侧可以获得一个优良的外观。如图5中所示，另一个实施例被隐蔽在座架14和16的盖板48的后面。
在图5的实施例中，一个开槽插入物60可以附在座架14、16中的一个或两个的盖板48上。或者，所述开槽插入物60、座架14、16和盖板48可以通过，如铸造，而被全部形成为一件。开槽插入物60起着与转臂组合42相同的作用，即支撑在平移与旋转中的滚筒管20。开槽插入物60包括一个形成在一对侧插槽64、66之间的惰轮插槽62。惰轮插槽62和侧插槽64、66可以被形成为从一个基底70伸出的凸起凸缘68。在另一个例示性实施例中，惰轮插槽62和侧插槽64、66可被机械加工到基底70中、铸造到基底70中、附着于基底70，等等。位于中心的惰轮插槽62可以接收耦接于滚筒管20的一个惰轮的一个轴衬或轴承轴。侧插槽64、66可以接收滚筒管20的一个驱动电动机和/或齿轮的轴衬或轴承或轴。开槽插入物60也被隐蔽在盖板48的后面并给组合12提供审美质量。如图6中所示，一个不太精细的实施例可以包括形成在盖板48中的槽。如图5和6中所示，一个开槽实施例对于运载大量薄片材料的滚筒管而言是尤其有利的，其中全径是如此的大以至于一个转臂(见图4)将不会保持滚筒管体部在支撑支架内近似地居中。
图6的实施例包括形成在座架14、16的盖板48中的至少一个槽72。一个中心槽74和相对的侧槽76、78可被形成在座架14、16中以支撑在旋转与平移中的滚筒管。由于整体如80所示的轴承、轴和轴衬的端部从组合12的外部是可见的，因此槽74、76、78的不太复杂的实施例会减少使用审美折衷的制造。
图7、8A和9为像与类似于图3中所说明的实施例的转臂组合42一起使用的组合12中所示的例示性偏置元件90、98和104的侧视图。也可不难根据本发明提供使用了图5中描绘的惰轮插槽和图6中所描绘的槽的构造(未图示)。偏置元件90、98和104通过在一个近似相反的方向96上提供力来减少朝向支撑支架32的方向94上的力。图8B是例示性转臂组合42的一个透视图。
图7包括一个呈板弹簧90形状的偏置元件，该板弹簧90被固定地安装在一个被与组合12一体式提供的弹簧固定器槽92中。板弹簧90被固定地安装在滚筒管20的旋转轴30的下方左侧。板弹簧90连续地接触转臂组合42。一个驱动齿轮组合82被附着于固定在滚筒管20的端部的滚筒管端部盖23上。驱动齿轮组合82为一个常规的齿轮箱(例如，蜗轮)，其被设计以可旋转地卷绕或展开薄片材料18。一个驱动手柄84从驱动齿轮组合82伸出。旋转驱动手柄84会旋转驱动齿轮组合82。一个齿轮座架86穿过在转臂组合42上的一个枢轴安装槽51，所述枢轴安装槽51将转臂组合42连接到驱动齿轮组合82上。
枢轴安装槽51允许转臂在滚筒管20的直径增加或减少的时候平移。板弹簧偏置元件90减少滚筒管20在支撑支架32的方向94上的力使其具有低成本和审美效果。可以在安装的时候通过由一个具有不同拉力的板弹簧取代板弹簧90来改良由板弹簧90提供的减少的力。可根据滚筒管体部22(见图1)和薄片材料18的重量和/或驱动电动机的扭矩使用大拉力和轻拉力板弹簧。安装者可以在安装期间确定适当的板弹簧拉力。如果电动机转动，那么就需要一个较大拉力的板弹簧。如果滚筒管20升高支撑支架32，那么就需要一个较轻拉力的板弹簧。
图8A提供呈螺旋弹簧98形状的偏置元件的另一个例示性实施例。这个构造在所提供的力96中提供的增加的柔性。一个弹簧固定器100被与组合12一体提供，所述组合12将螺旋弹簧98固定地安装在滚筒管20的旋转的轴30的上面。一个销101穿过组合12和螺旋弹簧98来将螺旋弹簧98枢轴地附着到组合12上。一个转臂螺旋弹簧座架103被提供在转臂组合42上以将螺旋弹簧98附着到转臂组合42上。一个第二销102穿过转臂组合42和螺旋弹簧98以将螺旋弹簧98枢轴地附着到转臂组合42上。
图9提供呈压缩弹簧104形状的偏置元件的另一个例示性实施例。这个构造在所提供的力96中提供最大的柔性。然而，因为功能零件不在组合12的内部，所以减少了感观性。一个螺纹眼杆110被固定地安装到滚筒管20的旋转轴30上面的组合12上。压缩弹簧104被安装在螺母108的头下面的垫圈106与垫圈107之间的组合外部的螺纹眼杆110上。可调整螺母108来增加或减少由压缩弹簧104提供的力96。一个转臂压缩弹簧座架112被提供在转臂组合42中，压缩弹簧销114通过所述压缩弹簧座架112将螺纹眼杆110枢轴地附着在转臂组合42上。
图10提供呈内部压缩弹簧116形状的偏置元件的另一个例示性实施例。一个第一弹簧固定器118可被固定地安装到，例如，支撑支架32的外侧边缘上。第一弹簧固定器118可(如通过铸造或挤压)与支撑支架32一体形成，或可以像所属领域中普遍地如由一个机械螺丝、螺栓或类似构件(未图示)固定地安装。一个第二弹簧固定器120可被固定地安装到转臂组合42上。第二弹簧固定器120可(如通过铸造或挤压)与转臂组合一体形成，或可以像所属领域中普遍地如由一个机械螺丝、螺栓或类似构件(未图示)固定地安装。可以通过提供一个具有如应用可能需要的更大或更小拉力的不同的内部压缩弹簧116来调整减少的力96。或者，在不拆解的情况下可提供如螺纹杆(未图示)的调整的构件来调整减少的力96。
图11为例示性座架14、16的一个透视图，所述座架包括一个类似图5中所揭示的开槽实施例的开槽实施例。至少一个滑块122可被提供在槽内以为了更好刚性和对准来引导驱动器或惰轮。一个中心滑块122可被可移动地安置到惰轮插槽62中。一对滑块124、126可被可移动地安置在一对侧插槽64、66内。滑块可为铝、PVC或其它耐用材料。中心滑块122可接收耦接到滚筒管20上的一个惰轮的轴衬或轴承轴。侧滑块124、126可以接收滚筒管20的驱动电动机和/或齿轮的轴衬或轴承或轴。
图12为例示性滚筒管机构10的一个分解透视图，所述滚筒管机构10包括一个转臂42座架和板弹簧90偏置元件。滚筒管机构10包括一个组合12，所述组合12横向延伸在第一座架14与和第一座架14相对的第二座架(未图示)之间。组合12可以被座架一面壁、天花板等上以提供一个稳定的位置来配置一个薄片材料(未图示)。
一个滚筒管20被可旋转地安装到组合12中。滚筒管20可被枢轴地支撑在第一座架14和/或第二座架上。滚筒管20被配置以支撑薄片材料(未图示)。支撑支架32被耦接到组合12上。支撑支架32被配置以支撑滚筒管20和卷绕在滚筒管20上的薄片材料(未图示)。在一个例示性实施例中，支撑支架32可包含组合12的一部分。在另一个实施例中，可与组合12分开地形成支撑支架32并将其耦接到组合12上。
第一座架14可以包括一个盖板48。一个枢轴支撑件45穿过盖板48和一个枢轴垫圈47以枢轴地支撑转臂组合42。枢轴支撑件45可以是机械螺丝、螺栓或任何其它固定安装构件。枢轴支撑件45可被以螺纹的方式直接啮合到转臂体部44的枢轴座架46中。枢轴垫圈47可为PVC或聚四氟乙烯垫圈，其具有一个穿过盖板48以限制枢轴支撑件45上的摩擦的表面。板弹簧90连续接触转臂组合42。板弹簧90可由一个弹簧固定器93固定地安装到组合12上，所述弹簧固定器93以滑动的方式啮合在位于组合12上的弹簧固定器槽92中。弹簧固定器槽92可通过铸造或挤压与组合12一体形成。弹簧固定器93可为一个经过机械加工或铸造的如铝的金属或耐用塑料的零件，其被形成以创建在板弹簧90与组合12之间的，尤其是板弹簧90与弹簧固定器槽92之间的固定表面。
一个驱动齿轮组合82被附着在被固定在滚筒管20的端部的滚筒管端部盖23上。驱动齿轮组合82是一个常规齿轮箱(例如，蜗轮)，其被设计以可旋转地卷绕或展开薄片材料(未图示)。一个驱动手柄84从驱动齿轮组合82伸出。旋转驱动手柄84会旋转驱动齿轮组合82。可提供一个驱动手柄细长部分85来连接到驱动手柄84并经由一个曲柄(未图示)来促进旋转驱动手柄84。一个齿轮座架86穿过一个在转臂组合42上的枢轴安装槽51，从而将转臂组合42连接到驱动齿轮组合82上。齿轮座架可以是一个具有一个平滑的肩的螺丝，其被以螺纹的方式啮合到驱动齿轮组合82上以允许转臂在滚筒管20的直径增加或减少的时候平移。滚筒管端部盖23可由一个驱动杆25附着到驱动齿轮组合82上。驱动杆25可为方料或其它非平滑形状以使得驱动齿轮组合82的旋转会提供滚筒管端部盖23的旋转。驱动杆25穿过驱动齿轮组合82并经由一个轴承49将转臂组合42以旋转的方式啮合到一个轴承座架50中。轴承49可为聚四氟乙烯或平滑塑料以在保持相对于滚筒管20的转臂组合42的同时允许驱动杆25在轴承座架50内平滑地旋转。
本文中所揭示的例示性滚筒管支撑组合提供在无需复杂的动件的情况下支撑滚筒管的优势。滚筒管和包裹在滚筒管上的薄片材料可沿其整个长度被支撑。由于新颖的支撑组合，因此防止了滚筒管上的弯曲和下陷问题以及所得的薄片材料上的微笑形状表面间断性的问题。所揭示的滚筒管支撑组合的另一优势包括一体形成的支撑支架和组合会改进强度、降低重量和制造成本。新颖的组合和支撑支架考虑到了在组合中安装滚筒管时将使用到的各种座架。此外，可使用一个减少了直径的滚筒管，由于薄片材料和滚筒管在遍及滚筒管的长度上被支撑，因此与现有技术系统相比，使得用于滚筒管的箱的大小可以显著地减少。例如，由本发明提供的一个箱的横截面可以仅为约3×3英寸以用于给定宽度的太阳屏、投影屏等等，而现有技术装置需要更大直径的滚筒管来用于相同的屏并且横截面通常是8×8英寸或者更大。所属领域的技术人员将认识到可以根据应用的特殊需要提供任何实际大小的根据本发明的组合。另外，由于本发明提供的滚筒管系统的(与现有技术屏相比较)小的外形尺寸，因此一个根据本发明的滚筒管可被安装到天花板上，而现有技术装置(特别是投影屏)必须被设置在天花板的凹处中，从而常常需要花费相当多的时间和费用来切下托梁并建造新的横梁。另一提高是当旋转滚筒管时卷绕在滚筒管上的薄片材料与支撑支架之间的摩擦力的减少。这允许提供较低功率的电动机和驱动轴来克服当材料在滚筒管上卷绕和展开时由支撑支架与材料之间的摩擦引起的阻力。
虽然已参考例示性实施例描述了本发明，但是所属领域的那些技术人员将了解到在不脱离本发明的范畴的情况下可以做出各种改变并且本发明的元件可由等价物来取代。另外，在不脱离本发明的基本范畴的情况下可做出许多修正来使特殊的状况或材料适合于教示。因而，虽然希望本发明不限于作为用于执行这个发明的预期最佳模式所揭示的特殊实施例，但是本发明将包括随附权利要求书的范畴内的所有实施例。
权利要求
1.一种用于一滚筒管的支撑组合，其适合支撑一卷绕所述滚筒管的薄片材料，所述支撑组合包含一第一座架和一与所述第一座架相对的第二座架，所述座架经配置以可旋转地支撑一滚筒管；和安置在所述第一座架与所述第二座架之间的至少一个支撑支架，所述支撑支架经配置以沿所述滚筒管的一长度支撑所述滚筒管。
2.如权利要求1所述的支撑组合，其包含一偏置元件，所述偏置元件经布置以减少所述滚筒管在一朝向所述支撑支架的方向上的一力。
3.如权利要求2所述的支撑组合，其中所述偏置元件被安置在靠近所述第一座架的地方；和一第二偏置元件被安置在靠近所述第二座架的地方。
4.如权利要求2所述的支撑组合，其中所述偏置元件被安置在一偏置元件固定器中。
5.如权利要求4所述的支撑组合，其中所述偏置元件固定器被安置在以下中的一个上(i)所述组合，(ii)所述第一座架，(iii)所述第二座架，(iv)所述支撑支架。
6.如权利要求4所述的支撑组合，其中所述偏置元件固定器与以下中的一个构成一体(i)所述组合，(ii)所述第一座架，(iii)所述第二座架，(iv)所述支撑支架。
7.如权利要求2所述的支撑组合，其中所述偏置元件包含一弹簧。
8.如权利要求7所述的支撑组合，其中所述弹簧包含以下中的一个(i)一板弹簧，(ii)一螺旋弹簧，(iii)一压缩弹簧，(iv)一气体弹簧，(v)一氨基甲酸酯弹簧。
9.如权利要求2所述的支撑组合，其中所述偏置元件被牢固地安装在以下方位中的至少一个内(i)所述滚筒管的一旋转轴的上面，(ii)所述滚筒管的所述旋转轴的下面，(iii)所述滚筒管的所述旋转轴的侧面。
10.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架被固定在所述第一座架与所述第二座架之间。
11.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述第一座架和所述第二座架被配置以响应所述滚筒管和薄片材料的一可变直径而引导并支撑所述滚筒管。
12.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架响应所述滚筒管和薄片材料的一可变直径而支撑所述滚筒管和所述薄片材料。
13.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述至少一个支撑支架基本上沿所述滚筒管的整个长度支撑所述滚筒管。
14.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述第一座架和所述第二座架中的至少一个包括至少一个槽，和一以可移动方式安置在所述至少一个槽中的滑块。
15.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述至少一个支撑支架支撑在所述第一座架与所述第二座架之间的至少一个位置中支撑所述滚筒管。
16.如权利要求1所述的支撑组合，其进一步包含一穿过所述第一座架形成一枢轴安装槽的孔径；和一被牢固地连接到一滚筒管端盖并穿过所述枢轴安装槽的齿轮座架。
17.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述薄片材料包含以下中的一个(i)一经配置以遮蔽阳光的屏，(ii)一经配置以遮蔽阳光的织物，(iii)一经配置以用于影像投影的屏，(iv)一经配置以阻挡昆虫的屏。
18.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述滚筒管经配置以可释脱方式包含在其上的所述薄片材料并靠近所述支撑支架卸下所述薄片材料。
19.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述第一座架和所述第二座架的每一个包括至少一个形成在其中的槽。
20.如权利要求19所述的支撑组合，其中所述至少一个槽包括一以两个相对的侧槽为界限的中心槽，其中所述中心槽经配置以支撑一惰轮且所述相对的侧槽经配置以支撑一电动机和一驱动齿轮中的至少一个。
21.如权利要求1所述的支撑组合，其进一步包含一适合与所述第一座架和所述第二座架的每一个相耦接的开槽插入物。
22.如权利要求21所述的支撑组合，其中所述开槽插入物包括一位于一对侧凹槽之间的惰轮凹槽，所述侧凹槽对经配置以支撑一电动机轴承和一驱动齿轮轴承中的至少一个。
23.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述第一座架和所述第二座架的每一个包括一经配置以支撑所述滚筒管的转臂组合。
24.如权利要求23所述的支撑组合，其中所述转臂组合分别靠近所述第一座架和所述第二座架以枢轴方式耦接到所述组合上并可隐蔽在所述组合的所述内部中。
25.如权利要求23所述的支撑组合，其中所述转臂组合包括一惰轮接收器和邻近所述惰轮接收器的一组相对的接收器。
26.如权利要求23所述的支撑组合，其中所述转臂组合经配置以响应所述滚筒管和薄片材料的一可变直径而引导并支撑所述滚筒管。
27.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架被相对于所述组合和所述滚筒管固定。
28.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架为月牙形状。
29.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架接触靠近所述滚筒管的一下部分的所述薄片材料。
30.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架与所述组合构成一体。
31.如权利要求1所述的支撑组合，其中所述支撑支架支撑所述滚筒管和在所述滚筒管的一旋转轴下面的薄片材料。
32.如权利要求1所述的支撑组合，其中当卷绕在所述滚筒管体部上的所述薄片材料的直径响应所述薄片材料围绕所述滚筒管体部卷绕和展开而变化时，所述支撑支架沿所述长度连续地支撑所述滚筒管体部和所述薄片材料。
33.一种支撑一滚筒管的方法，其包含在所述滚筒管上安置一薄片材料，所述滚筒管包含一具有一第一端部和一第二端部的滚筒管体部，所述薄片材料沿所述第一端部与所述第二端部之间的所述滚筒管体部的一长度卷绕在所述滚筒管体部上；将所述滚筒管安装到一组合中，所述组合包含一第一座架和一与其相对的第二座架；将所述滚筒管支撑在所述第一座架和所述第二座架上，其中所述滚筒管为可旋转的以用于在所述滚筒管上卷绕和展开所述薄片材料；和将所述滚筒管支撑在耦接到所述组合上的一支撑支架上，所述支撑支架被一体式地固定到所述组合上。
34.如权利要求33所述的方法，其包含减少所述滚筒管在一朝向所述支撑支架的方向上的一力的所述另一步骤。
35.如权利要求34所述的方法，其包含将至少一个偏置元件安置在靠近所述第一座架和所述第二座架中的至少一个以减少所述力的所述另一步骤。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述至少一个偏置元件被安置在以下中的一个上(i)所述组合，(ii)所述第一和第二座架中的至少一个，(iii)所述支撑支架。
37.如权利要求35所述的方法，其进一步包含将所述至少一个偏置元件隐蔽在所述组合的一内部中。
38.如权利要求33的方法，其进一步包含在所述第一座架和所述第二座架的每一个处支撑处于一旋转动作和一平移动作中的滚筒管以响应所述滚筒管上的所述薄片材料的一可变直径。
39.如权利要求38所述的方法，其中所述第一座架和所述第二座架中的至少一个包含以下中的一个(i)一形成在所述组合中的槽，(ii)一安装在所述组合的一内部中的开槽插入物，(iii)一安装在所述内部中的转臂组合。
40.如权利要求39所述的方法，其进一步包含将所述第一座架和所述第二座架隐蔽在所述组合的所述内部中。
41.如权利要求33所述的方法，其中所述支撑支架接触在所述滚筒管的一旋转轴下面的所述薄片材料。
42.如权利要求33所述的方法，其中所述支撑支架基本上完全沿所述长度支撑所述滚筒管。
43.如权利要求33所述的方法，其中所述支撑支架支撑在所述第一座架与所述第二座架之间的至少一位置中支撑所述滚筒管。
44.如权利要求33所述的方法，其进一步包含借助所述支架支撑件来防止所述滚筒管沿所述长度挠曲；和通过跨越所述支架支撑件展开所述薄片材料来防止沿所述薄片材料的一表面的表面间断。
45.如权利要求33所述的方法，其进一步包含靠近所述支架支撑件卸下所述薄片材料。
46.如权利要求34所述的方法，其进一步包含调整所述滚筒管在朝向所述支撑支架的所述方向上的力的所述减小。
全文摘要
本发明提供一种用于一滚筒管的支撑组合，所述滚筒管具有一卷绕在其上的薄片材料。所述支撑组合具有适合支撑所述滚筒管的相对的第一座架和第二座架，所述滚筒管以可旋转方式耦接到所述座架上。至少一个支撑支架被安置在所述第一座架与所述第二座架之间。所述支撑支架经配置以沿其一长度支撑所述滚筒管。一偏置元件经布置以减少所述滚筒管在朝向所述支撑支架的一方向上的一力，从而防止所述薄片材料在卷绕和/或展开时绑缚到所述支撑支架上。
文档编号B65H75/02GK1749142SQ200510085339
公开日2006年3月22日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年9月17日
发明者斯蒂芬·鲁克斯 申请人:斯蒂芬·鲁克斯