La presente invención se refiere a un aparato para soportar una pantalla plana o display compatible con un equipo de cómputo, y convertirla en una pantalla sensible al tacto o pantalla "Multitouch", que puede ser utilizada como mesa de trabajo o pantalla vertical. El aparato cuenta con un mecanismo que permite el desplazamiento de una pantalla plana de posición vertical a horizontal y viceversa, utilizando un solo actuador para elevar o descender la pantalla y para cambiar la posición vertical de la pantalla a posición horizontal, manteniendo en todo momento el centro de gravedad, evitando que el conjunto vuelque.

Antecedentes de la invención:

La solicitud de patente de los Estados Unidos US 201 1/0022991 publicada el 27 de enero de 2011 de W. Daniel Hillis, se refiere a un display interactivo que es controlado por el usuario mediante gesticulación o reconocimiento de movimientos faciales identificados sobre un display que cuenta con una superficie sensible al tacto. En la modalidad preferida de la invención, las imágenes son proyectadas en una superficie horizontal desde un proyector localizado por encima de la superficie de proyección. Las posiciones en donde el usuario hace contacto con la superficie de proyección son detectadas utilizando un conjunto de emisores y receptores arreglados alrededor del perímetro de la superficie de proyección.

La solicitud de patente de los Estados Unidos con número de publicación US 2010/0085493 publicada el 8 de abril de 2010 de Chun-Chi Liao, se refiere a un gabinete que cuenta con una televisión plana y que incluye un marco, un ensamble para TV, un accesorio de soporte y un actuador, en donde una ranura es definida en la superficie superior del marco para permitir a la "T" atravesar por la ranura. El ensamble de "T" es montado sobre un soporte dispuesto en el interior del marco. El soporte es manejado por el actuador para moverse hacia arriba o hacia abajo. Cuando el accesorio de soporte es elevado su máxima altura, el ensamble de TV es expuesto totalmente por fuera de la cara superior del marco. El ensamble de TV es completamente guardado en el interior del marco, quedando la parte superior del ensamble de TV es coplanar con la cara superior del marco y el gabinete puede ser utilizado como un gabinete normal, o como una mesa. Este aparato no considera el cambio de posiciones de la pantalla y por lo tanto no permite alternar entre una posición vertical y una posición horizontal. Adicionalmente la invención no está diseñada para utilizar pantalla como una mesa de trabajo mediante la funcionalidad de una pantalla sensible al tacto o "multitouch".

El modelo de utilidad de China con número de publicación CN201048438 de fecha 16 de abril de 2008, provee un sujetador móvil para TV, que pertenece al tipo de los que se levantan frecuentemente. Los sujetadores previos para TV, son todos inamovibles, los estantes pueden caer fácilmente, y el efecto de ver una televisión usualmente no es óptimo por la posición de la TV. El modelo de utilidad se caracteriza por que cuenta con dos ruedas de dirección al frente y dos ruedas de propulsión en la parte trasera, organizados en la parte inferior de un pedestal, un poste hueco es colocado al centro en la parte superior del pedestal y un mecanismo de elevación compuesto por un cilindro de elevación y un tornillo de guía son arreglados sobre el poste central; una flecha rotatoria se encuentra al interior del poste central y puede girar en la parte superior del cilindro de elevación, un engrane actuador es fijado en la parte superior de la flecha rotatoria y es manejado por un engrane actuador con una relación de transmisión de 7 a 10; una plataforma se fija en la parte superior de eje de rotación, dos bloques para articulación son fijados por debajo de la plataforma en ambos lados de la parte delantera de la sección superior de la flecha rotatoria y se articulan con los bloques de la bisagra superior a través de pernos, los bloques de la bisagra superior son fijados en la parte inferior de la plataforma y otro mecanismo roscado de elevación tipo tornillo es también arreglado entre la mesa y la plataforma y está colocado a la mitad de la parte posterior. El modelo de utilidad puede realizar el ajuste de inclinación, el ajuste de altura, la orientación izquierda derecha, siendo su uso para soportar sujetadores de televisiones domésticos. La solicitud de patente China CN 101785606 publicada el 28 de julio de 2010, se refiere a una mesa para colocar una televisión, que comprende el cuerpo de la mesa, un extremo superior que está provisto de un compartimiento para guardar una televisión, en donde el compartimiento para guardar la televisión es internamente provisto con un mecanismo de elevación en el cual la televisión es colocada en el mecanismo de elevación. Cuando se usa, la tabla lleva a la televisión de regreso al compartimiento mediante el mecanismo de elevación cuando la televisión no es observada, de tal forma que la superficie externa de la mesa no es ocupada. Adicionalmente, cuando la televisión no es observada, regresa al compartimiento para televisión, quedando protegida contra daños y asegurando la higiene de la pantalla de televisión.

La solicitud de patente de China CN 200966111 publicada el 24 de octubre de 2007

Se refiere a una mesa giratoria para cambiar automáticamente el ángulo de un conjunto de televisión, la cual comprende una cubierta y una bajo cubierta, en donde la cubierta y la cubierta inferior están ensambladas juntas por una barra roscada y un cojinete. Un balero de bolas es colocado entre la cubierta y la cubierta inferior, las bolas rodantes están colocadas en el balero de bolas y un engrane interno es procesado en el balero de bolas; un dispositivo de transmisión es fijado a la cubierta inferior y es acoplado con el engrane interno en el marco de bolas por un engrane; un tablero de circuitos de control y un receptor de señal se encuentran colocados en la cubierta inferior un circuito de retraso y un circuito de reversa se encuentran colocados en el tablero de circuitos de control junto con un indicador luminoso de suministro de energía y una luz indicadora de reversa. El modelo de utilidad tiene una estructura simple, puede ser fabricado convenientemente y tiene una larga vida de servicio y un amplio rango de aplicaciones; cualquiera de las teclas del control remoto de la TV puede ser usado para realizar convenientemente el cambio en el ángulo de la TV.

Los dispositivos antes descritos, sólo tienen capacidad para elevar a altura a la cual se encuentra una televisión y en algunos casos de mover la inclinación de la pantalla en un ángulo limitado y no contemplan la posibilidad de modificar el ángulo de la pantalla de una posición vertical hasta una posición horizontal; estas invenciones han sido pensadas para televisiones que no cuentan con un sistema en pantalla sensible al tacto que permita interactuar al usuario con el equipo mediante el contacto con la pantalla.

Existen otro conjunto de invenciones en donde se considera la posibilidad de cambiar la posición de la pantalla vertical a una posición horizontal. Estas invenciones se describen a continuación.

La solicitud de patente internacional PCT/SE/2007/000017 publicada el 19 de enero de 2007 se refiere a una mesa plegable para una pantalla, en donde la invención esta orientada hacia una mesa superior plegable que tiene un lado posterior y un lado frontal sustancialmente plano. La mesa superior es soportada por al menos una base y al menos un miembro de soporte para la mesa superior. El miembro de soporte de la mesa superior es pivotantemente asegurado al miembro de base y a la mesa superior para servir de pivote a la mesa superior en relación al miembro de base de manera que se mantenga la cara frontal de la mesa continuamente visible en al menos una dirección visible durante el movimiento pivotante. El lado frontal de la mesa pivotante está provisto con al menos una superficie de trabajo durable, en donde la superficie de trabajo está cubierta con al menos una capa durable de un material transparente. Una unidad de despliegue visual o pantalla está localizada detrás de la superficie transparente para presentar el movimiento de imágenes.

La invención presentada es particularmente ventajosa cuando trabaja en conexión con pantallas sensibles al tacto, en donde la invención puede ser considerada útil para el uso en juegos de mesa como los que se utilizan en casinos.

Esta invención, si bien permite alternar la posición horizontal y vertical de la pantalla, requiere de una base lo suficientemente amplia para mantener la estabilidad de la mesa mientras se realiza el cambio de posición. Si bien esta invención trabaja con un solo actuador y permite alternar la mesa que sostiene la pantalla entre una posición vertical y horizontal, no permite la elevación de la pantalla debido a que la mesa está sujetada en la parte inferior y por dentro del gabinete que soporta la mesa a una articulación que permite un movimiento rotacional sobre un punto fijo, pero no un movimiento de traslación, quedando la pantalla a una misma altura. La solicitud de patente de los Estados Unidos US/2010/0085493 con fecha de publicación del 8 de abril de 2010, se refiere al ensamble de un gabinete con un panel para una televisión plana, un dispositivo de soporte y un dispositivo de fuerza o motor. Una ranura abierta está definida en la cara superior del marco y permite que el ensamble de televisión pase a través de la ranura. El ensamble de televisión es montado sobre un dispositivo de soporte y dispuesto dentro del marco. El dispositivo de soporte es accionado por un dispositivo actuador para moverse hacia arriba o hacia abajo. Cuando el dispositivo de soporte es llevado a su posición más alta, el ensamble de TV es expuesto por fuera de la superficie del marco. Cuando el dispositivo de soporte es llevado a la posición más baja, el ensamble de TV es recibido en su totalidad dentro del marco, el extremo superior del ensamble de la TV es coplanar con la cara superior del marco, y el gabinete puede ser utilizado como un gabinete regular o como una mesa.

Como puede apreciarse, ninguna de las invenciones previas referidas en el estado del arte permite el cambio en la inclinación del ensamble de la mesa con la pantalla y el cambio en la altura de la mesa.

El invento más cercano a la presente invención es el montaje de la Touchtable TT45, en donde la pantalla es montada sobre un pedestal que permite alternar la posición de la pantalla entre la posición vertical y horizontal, además de puntos intermedios. Un mecanismo eléctrico se encarga del ajuste de altura y cuenta con ruedas para facilitar su movilidad. La Touchtable TT45 tiene un soporte central que se encuentra colocado sobre una base horizontal en forma de "H", en donde en los extremos de los brazos de la "H" cuentan con ruedas para su desplazamiento. Esta invención ha sido desarrollada para soportar pantallas de 46 pulgadas y por lo tanto, requiere que los brazos de la "H" sobresalgan por enfrente de la pantalla manteniendo así el equilibrio cuando la pantalla cambia de posición. Adicionalmente, el soporte vertical está colocado en una posición intermedia con respecto a la distancia que existe entre los brazos de la "H", pero se encuentra en una posición excéntrica con relación a la longitud de los brazos de la "H", quedando la pantalla suspendida sobre el punto medio de los brazos de la "H" y travesaño que une los brazos de la "H" se encuentra colocado atrás del punto intermedio de los brazos de la "H", de tal forma que se mantiene el centro de gravedad. Esta configuración provoca un problema cuando la pantalla se encuentra en posición vertical al ser la base un riesgo potencial con el cual pueden tropezar los usuarios y volcar la pantalla. Se intuye que por estos motivos la máxima altura para la pantalla Touchtable TT45 en el borde superior de la pantalla cuando se encuentra en una posición vertical es de 58 pulgadas (1.47 m.) y el borde inferior de la pantalla queda a una altura 32 pulgadas (81.28 cm) con respecto al suelo , siendo una altura poco útil cuando se realiza una presentación, por lo cual el equipo denominado Touchtable TT45 pierde funcionalidad como pantalla táctil vertical, ya que el presentador tendría que inclinarse para tocar la sección inferior de la pantalla. Adicionalmente, la pantalla cuenta con dos mecanismos para realizar los movimientos de elevación e inclinación, pudiendo ser estos movimientos independientes, lo cual requiere de una sincronización cuando la pantalla desciende para colocarse en posición horizontal, de lo contrario el centro de gravedad se perdería y ocurriría una volcadura. Las especificaciones para la pantalla del sistema TT45 son de una pantalla de 46 pulgadas en diagonal y no se menciona que se pueda colocar una pantalla de diferentes dimensiones. Para evitar estos inconvenientes, hemos desarrollado un sistema de soporte de pantalla en el cual es posible cambiar la posición vertical y la elevación de la pantalla

Mediante un solo mecanismo que a su vez realiza ambos movimientos manteniendo el centro de gravedad del conjunto en una ubicación estable, además de poder mantener ángulos de inclinación variable entre 0 y 90 grados. Adicionalmente, el mecanismo cuenta con un gabinete para ocultar los mecanismos motrices. Otra forma de contribuir a la solución del problema es que el soporte de pantalla, al contar con un gabinete, el conjunto adquiere un mayor peso, lo que se traduce en una mayor estabilidad cuando la pantalla cambia de posición; el gabinete puede albergar el mecanismo de movimiento, así como un equipo de computo para controlar las funciones de una pantalla táctil.

A diferencia del sistema TT45, nuestra invención ha sido diseñada para adaptarse a cualquier tamaño de pantalla, desde pantallas de 42 pulgadas o menores, hasta 70 pulgadas o inclusive superiores, gracias a su soporte de pantalla que puede retirarse de la base para ser colocada en la pared mediante un soporte de pared similar al de los televisores, al tiempo que puede seguir siendo utilizada como cuando estaba montada en su base, incrementando la funcionalidad del sistema.

Descripción de figuras:

La figura 1 es una vista del conjunto de soporte con la pantalla plana en posición horizontal, vista desde un ángulo superior.

La figura 2 es una vista lateral del conjunto de soporte con la pantalla en posición horizontal

La figura 3 es una vista desde un ángulo superior del conjunto de soporte con pantalla plana, en donde la pantalla tiene un ángulo de inclinación de 45 grados.

La figura 4, es una vista lateral del conjunto de soporte con pantalla plana, en donde la pantalla se encuentra en una posición inclinada a 45 grados.

La figura 5, es una vista frontal del conjunto de soporte con pantalla plana, en donde la pantalla se encuentra en posición vertical y máxima altura.

La figura 6, es una vista en perspectiva del conjunto de soporte con pantalla plana en posición vertical y máxima altura.

La figura 7, es una vista lateral del conjunto de soporte con pantalla plana en posición vertical y máxima altura.

La figura 8, es una vista frontal del mecanismo de soporte y pantalla plana, en donde la pantalla se encuentra en posición horizontal y sin los paneles que forman el gabinete.

La figura 9, es una vista lateral del mecanismo de soporte y pantalla plana, en donde la pantalla se encuentra en posición inclinada a 45 grados, sin los paneles que forman el gabinete.

Descripción detallada de la invención.

Como previamente se planteó, el problema con los soportes móviles para pantallas es la capacidad de mantener el centro de gravedad y la estabilidad en el momento en que se eleva la pantalla o cambia de inclinación, utilizando un solo motor para realizar ambos movimientos (elevación e inclinación) al mismo tiempo, además de lograr una mayor altura para realizar presentaciones y contar con un soporte que permite retirar la pantalla y colocarla en un soporte de pared.

Para solucionar el problema planteado, se diseñó un mecanismo que eleva la pantalla verticalmente y que al mismo tiempo vaya cambiando la inclinación de la pantalla desde 0 a 90 grados, manteniendo el centro de gravedad de la pantalla lo más cercano al eje vertical del centro de gravedad de la base, para hacer del producto un sistema estable sin la necesidad de una base inferior de grandes dimensiones.

El sistema de levantamiento que sirve de soporte, está conformado de tres secciones que son: uno, el marco de retención (1) que en su interior alberga a la pantalla (2) y que permite transformarla en una pantalla sensible al tacto; dos, el gabinete en formado por laminados (3) que en el interior alberga soportes verticales, un actuador eléctrico, un sistema de transmisión, brazos de giro, eje rotatorio, poleas, engranes y conexiones eléctricas; y tres, una sección que es la base (4) cubierta por laminados, misma que soporta todo el conjunto superior.

En la parte superior se encuentra la pantalla plana (2) a la cual se le agrega la funcionalidad de servir como un sistema de pantalla sensible al tacto mediante un marco de retención (1) que cuenta al frente con un sistema electrónico para convertir la pantalla en una interface sensible al tacto tipo "touch screen multitouch" mediante la colocación de sensores óptico infrarrojos y emisores que se añaden a la pantalla mediante la colocación de un recuadro frontal (5) de aluminio o de cualquier otro material de propiedades similares para transformar la pantalla en una pantalla sensible al tacto; la pantalla está conectada con una computadora (10) interna ubicada en la parte posterior de la pantalla (6) y adaptada mediante la adición de soportes fabricados a la medida de la pantalla (no mostrados), que se colocan en la parte posterior de la pantalla y mantienen unidos todos los componentes de la computadora de tal manera que la medida correspondiente al grosor final de la pantalla sea el menor posible; el acabado final de la pantalla en la parte posterior (6) consiste de una lámina de aluminio, mientras que en la parte anterior, el marco de retención (1 ) cuenta con un recuadro frontal de aluminio (5) o cualquier otro material de propiedades similares, que cubre al sistema que transforma la pantalla en una pantalla sensible al tacto, además de darle estética al dispositivo y detener a la pantalla (1); en uno de sus costados, la pantalla cuenta con un panel de botones (7) y puertos (8) para controlar el encendido y apagado del equipo, la inclinación y altura de la pantalla, y puertos USB, MDMI para conectar otros dispositivos a la pantalla, además de un lector de CD/DVD; el marco de retención (1) está unido a la sección vertical mediante una estructura intermedia (9) que cuenta con los elementos para unirse en forma articulada a la sección vertical.

La sección vertical consiste de un gabinete (3) exterior formado por paneles laminados unidos entre si y sujetados a la base (4) mediante tornillos u otra forma de fijación; en el interior del gabinete se encuentra un marco de soporte (11) que forma un plano paralelo a la superficie frontal del gabinete, dicho marco de soporte está formado por dos soportes laterales (12) metálicos huecos, que en su interior alojan dos barras guía (13) que corren dentro de cojinetes de deslizamiento lineal que se unen a los acoplamientos (14) de la parte posterior del marco de retención (1 ) de la pantalla, en la parte inferior, los soportes están unidos a una soporte horizontal (no mostrado) de la estructura de la base (4) que se extiende de lado a lado de la estructura de dicha base, y en la parte superior el marco está formado por una placa horizontal metálica (15) que tiene a los costados dos brazos (16) que se proyectan hacia la parte posterior de la placa y que sirven para sujetar a las barras de giro (17), en la parte posterior y al centro la placa cuenta con un orificio por donde atraviesa el poste de levantamiento (18), y a los costados del poste de levantamiento (18) y paralelas al mismo se encuentran unidas a la placa horizontal (15) dos barras de guía de soporte central (19) que en su extremo inferior se unen a la estructura de la base (4), proporcionando mayor rigidez a la carga en la sección posterior de la placa horizontal (15). En el interior del marco de soporte y por debajo de la placa horizontal (15) se encuentra un eje giratorio (20) horizontal que está soportado sobre los soportes laterales (12) del marco de soporte mediante chumaceras (21) que permiten su libre giro y al centro del eje giratorio se encuentra una polea de enrollamiento (22) fija al eje giratorio (20), que sirve para enrollar un cable (23) que en su extremo sujeta el poste de levantamiento (18) en su extremo inferior, pasando previamente por una polea de paso (24) unida a la parte inferior de la placa horizontal (15) y que mueve al poste de levantamiento (18) hacia arriba cuando el cable (23) se enrolla; en un costado de la polea de enrollamiento (22) se encuentra un engrane mayor (25) que recibe la fuerza y el movimiento transmitido por un engrane menor (26) de menor dimensión mediante una cadena (27) y que a su vez recibe la fuerza y el movimiento suministrado por un actuador (28) y lo transmite; en este caso, el actuador es un motor eléctrico colocado en una pequeña estructura angular (29) que se une en la parte superior a uno de los soportes laterales (12) y en la parte inferior a la base de soporte (4); las dos barras guía (13) son dos barras móviles que en su extremo posterior forman un ángulo de 90 grados con los brazos (16) de la placa horizontal (15) del marco de soporte y en la parte anterior cuentan también con elementos de acoplamiento (30) para un acoplamiento móvil con la estructura intermedia (9) que une al marco de retención (1) de la pantalla (2) con la sección vertical; el poste de levantamiento (18) consiste de un tubo metálico hueco que se eleva por acción de un cable que está sujetado al extremo inferior del poste de levantamiento.

Forma de realización de la invención:

Una pantalla plana (2) es colocada en el marco de retención (1) que consiste de un gabinete de aluminio o de cualquier material de propiedades similares, que en su parte posterior cuenta con elementos que le permiten sujetarse a una estructura intermedia (9) que permiten su acoplamiento móvil con un mecanismo de giro y levantamiento, el marco de retención(l) cuenta al frente con un recuadro frontal de aluminio (5) o de cualquier material de propiedades similares, que resguarda elementos receptores y transmisores que convierten a la pantalla en un dispositivo con capacidad de comunicarse con un procesador o computadora además de recibir y transmitir información.

El marco de retención es a su vez unido con la sección vertical mediante un soporte intermedio (9) que permite un acoplamiento móvil, utilizando para ello los elementos de acoplamiento (30) que tiene en la parte inferior el soporte intermedio (9).

El sistema se activa mediante un interruptor de encendido que activa todos los componentes de la invención; el movimiento de desplazamiento vertical y cambio de inclinación se realiza mediante un control ubicado en un costado del marco de retención (1) que activa el actuador (28) para mover el engrane menor (26) que transmite el movimiento mediante una cadena de transmisión (27) hasta el engrane mayor (25) unido a un eje giratorio horizontal (20) para mover una polea de enrollamiento (22) que también está unida al eje giratorio horizontal (20) y que es el elemento que se encarga de enrollar un cable (23) que pasa por una polea de paso (24) y que se sujeta al poste de levantamiento (18) en su extremo inferior, provocando su deslizamiento vertical ascendente, mientras que los soportes verticales (12) huecos ubicados al frente, permiten el deslizamiento vertical firme sobre las barras guía (13) mientras que las barras de giro (17) se mueven, manteniendo su posición en la parte posterior que se encuentra unida a los brazos (16) de la placa horizontal elevando el extremo anterior unido a la estructura intermedia (9) de tal forma que conforme la pantalla (2) asciende, las barras de giro (17) en su extremo anterior acortan la distancia con respecto al marco de soporte vertical (11), hasta que la pantalla llega a su máxima altura y en posición vertical, quedando los elementos de acoplamiento anterior (30) de las barras de giro (17) en el mismo plano que el marco de soporte vertical, formando las barras de giro un ángulo respecto a la placa horizontal (15), de tal forma que el cambio de posición y de elevación de la pantalla se realiza mediante un solo actuador (28) en un movimiento simultáneo de elevación y rotación.

El sistema cuenta con una base (4) con ruedas para su fácil desplazamiento.

Lista de componentes principales del sistema

1 Marco de retención

2 Pantalla

3 Gabinete

4 Base

5 Recuadro frontal

6 Parte posterior de la pantalla

7 Panel de botones

8 Puertos de conexión

9 Estructura intermedia

10 Computadora

11 Marco de soporte

12 Soportes laterales

13 Barras guía

14 Acoplamientos posteriores

15 Placa horizontal

16 Brazos de la placa horizontal

17 Barras de giro

18 Poste de levantamiento

19 Barras de guía de soporte central

20 Eje giratorio horizontal

21 Chumaceras

22 Polea de enrollamiento

23 Cable

24 Polea de paso

25 Engrane mayor

26 Engrane menor

27 Cadena

28 Actuador

29 Estructura angular

30 Elementos de acoplamiento anterior de las barras guía