DE102004044416A1

DE102004044416A1 - Vorrichtung zum Steuern der Bewegungen eines Fenster- oder Türflügels

Info

Publication number: DE102004044416A1
Application number: DE102004044416A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. Hempelmann
Original assignee: Veka AG
Current assignee: Veka AG
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Also published as: WO2006029809A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Steuern der Bewegungen eines Fenster- oder Türflügels, umfassend einen Kipp- und Schwenkhebel zwischen einem Fenster- und Türrahmen und dem Flügel, Beschlagmodule auf dem Umfang des Flügels, die mit Haltezapfen am Umfang des Rahmens zusammenwirken, ein längs des Umfangs des Flügels verlaufendes Steuerband, das die Beschlagmodule steuert, und ein Antriebsmodul und/oder ein Griffmodul zum Verstellen des Flügels relativ zum Rahmen, wird ein Kipp- und Schwenkmodul mit einem Getriebe verwendet, das mindestens einen Freiheitsgrad hat, der durch Koppelung von Getriebeelmenten mit dem Kipp- und Schwenkmodul aufhebbar ist, und wobei der Kipp- und Schwenkhebel mit einem Element des Getriebes drehfest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegungen eines Fenster- oder Türflügels wie Kippen und Schwenken, insbesondere bei einem motorischen Antrieb der Kipp- und Schwenkbewegungen.

Aus EP 1 370 742 ist ein Fenster- oder Türaufbau bekannt, bei dem ein längs des Umfangs des Fensterflügels geführtes Steuerband Beschlagmodule an den vier Ecken des Fensterflügels steuert und durch ein Antriebsmodul angetrieben wird. Beim Kippen wird der Flügel durch einen Kipphebel am Rahmen gehalten, der an diesem und am Flügel angelenkt und durch einen Schlitten am Flügel geführt wird, der durch eine Gewindespindel in Umfangsrichtung verschoben wird, wobei beim Kippen des Fensterflügels der Schlitten in die eine Richtung und beim Schwenken des Fensterflügels in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird. Bei dieser Bauform ergeben sich relativ hohe Querkräfte an den Bauteilen, die entsprechend verformungssteif ausgebildet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Steuern des Kipphebels zwischen Rahmen und Fenster- bzw. Türflügel so auszubilden, dass sich bei kompaktem Aufbau zwischen Rahmen und Flügel ein verformungsfreier Kraftangriff ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Dadurch, dass ein Kipp- und Schwenkmodul mit einem Getriebe zum Steuern der Schwenkbewegungen des Kipp- und Schwenkhebels verwendet wird, das wenigstens einen Freiheitsgrad hat, insbesondere ein Planetengetriebe, können Querkräfte am Kipp- und Schwenkmodule weitgehend vermieden werden. Es treten im wesentlichen nur noch Linearkräfte auf.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 in schematischen Ansichten die Öffnungsarten des Flügels eines Fensters,
2 schematisch die Anordnung von Beschlagmodulen an einem Fensteraufbau,
3 eine erste Ausführungsform eines Kipp- und Schwenkmoduls mit einem Planetengetriebe,
4 in gleicher Darstellung wie 3 eine andere Kopplungsart des Getriebemechanismus,
5 eine Prinzipdarstellung des Antriebskonzepts nach den 3 und 4,
6-9 in einer Draufsicht verschiedene Stellungen des Kipp- und Schwenkhebels in Verbindung mit Steuerelementen der Ausführungsform nach den 3 und 4,
10 in schematischen Darstellungen eine zweite Ausführungsform,
11 in gleicher Darstellung wie 10 die Relativstellungen der einzelnen Bauteile beim Kippen des Flügels,
12 die Relativstellung der einzelnen Bauteile beim Schwenken des Flügels,
13 eine Ansicht eines scherenförmigen Kipp- oder Schwenkhebels,
14 eine perspektivische Ansicht eines Griffinoduls,
15 eine schematische Ansicht der Tastatur an einer Fernsteuereinheit,
16 eine Kopplungseinrichtung zwischen Griffmodul und Steuerband,
17 die Kopplungseinrichtung nach 16 mit verschiedenen Stellungen der Kulisse,
18 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Kopplungseinrichtung zwischen Griffmodul und Steuerband,
19 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Kipp- und Schwenkmoduls,
20 eine perspektivische Ansicht des Kipp- und Schwenkmoduls von der gegenüber liegenden Seite, und
21 eine Querschnittsdarstellung des Kipp- und Schwenkmoduls nach den 19 und 20.
1 zeigt schematisch einen stationären Rahmen 1 eines Fensters und einen daran beweglich angebrachten Flügel 2, wobei 1a ein paralleles Abheben des Flügels 2 vom Rahmen 1 beispielsweise für Lüftungszwecke wiedergibt. Das parallele Abheben des Flügels 2 ist auch zum Einleiten einer Kippbewegung des Flügels vorgesehen.
1b zeigt das Kippen des Fensterflügels 2, das sich an das parallele Abheben des Flügels nach 1a anschließt, und 1c zeigt das Schwenken des Fensterflügels 2. Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen entfallt das parallele Abheben des Flügels vor dem Schwenken.
2 zeigt schematisch verschiedene Beschlagmodule auf dem Umfang des Fensteraufbaus, wobei die Beschlagmodule zusammen mit einem am Umfang des Flügels umlaufenden Steuerband am Flügel 2 angebracht sind. Auf den beiden Seiten des Flügels 2 sind jeweils zwei Beschlagmodule 3.1, 3.2 und 3.3, 3.4 nahe den Ecken des Flügels vorgesehen. Die Verbindung zwischen Flügel 2 und Rahmen 1 durch die vier Beschlagmodule in der parallel abgehobenen Stellung ist in EP 1 370 742 im Einzelnen erläutert. Im oberen Bereich des Flügels 2 ist ein Kipp- und Schwenkmodul 4 vorgesehen, das zum Kippen des Flügels 2 mit den beiden unteren Beschlagmodulen 3.2 und 3.4 als Scharniere zusammenwirkt. Beim Schwenken des Fensterflügels 2 wirkt das Kipp- und Schwenkmodul 4 mit den beiden ein Scharnier bildenden Beschlagmodulen 3.3 und 3.4 auf der in 2 rechten Seite des Flügels 2 zusammen. Mit 1.1 bis 1.4 sind Haltezapfen am Rahmen 1 bezeichnet, die mit den Beschlagmodulen 3.1 bis 3.4 am Flügel 2 zusammenwirken, wie dies im Einzelnen EP 1 370 742 beschreibt.
Im Profil des Flügels 2 ist am oberen Querschenkel ein Antriebsmodul 6 nahe dem Kipp- und Schwenkmodul 4 angeordnet, durch das das Kipp- und Schwenkmodul 4 angetrieben wird. Mit 7 ist ein Griffmodul an einem Seitenschenkel des Flügels bezeichnet, das neben der üblichen Funktion eines Fenstergriffes weitere Steuerfunktionen ausführen kann. Bei 8 ist die Anordnung eines Versorgungsmoduls angedeutet, durch das das Antriebsmodul 6 mit Strom versorgt wird.
Am Flügel 2 kann ein Sensormodul 9 angebracht sein, das die einzelnen Funktionen und Stellungen des Flügels relativ zum Rahmen 1 feststellt und z. B. an eine zentrale Überwachungs- und Steuerstelle in einem Gebäude entsprechende Informationen weiterleitet.
Mit 5 ist ein Kipp- und Schwenkhebel zwischen Rahmen 1 und Flügel 2 bezeichnet, der bei dem Ausführungsbeispiel in den 3 und 4 am Rahmen 1 in einer Längsführung 5c durch einen Gelenkzapfen 5b gelenkig geführt ist und am gegenüberliegenden Ende mit dem Kipp- und Schwenkmodul 4 durch einen Verbindungszapfen 5a verbunden ist.
Der Hebel 5 kann auch Teil eines mehrgliedrigen Scherengitters sein, das den Flügel mit dem Rahmen verbindet, wobei 13 ein Ausführungsbeispiel zeigt.
Das Kipp- und Schwenkmodul 4 ist durch einen Getriebemechanismus mit wenigstens einem Planetengetriebe ausgebildet, durch den der Kipp- und Schwenkhebel 5 verschwenkt werden kann.
3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste Aufführungsform des Kipp- und Schwenkmoduls 4 mit Darstellung der Funktion des parallelen Abhebens des Flügels 2 vom Rahmen 1 in 3a und des Kippens des Flügels in 3b.
Im Profil des Flügels 2 bzw. in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse, das am Flügel 2 befestigt wird, sind drei Zahnräder 10, 20 und 30 drehbar gelagert, deren Achsen im Wesentlichen auf einer Linie längs des Umfangs des Flügels 2 liegen. Das Zahnrad 20 ist als Zahnkranz mit einer Außenverzahnung und einer Innenverzahnung ausgebildet, mit der drei Planetenzahnräder 21 in Eingriff stehen. Mit diesen drei Planetenzahnrädern 21 steht ein Sonnenrad 22 in Eingriff.
Das Zahnrad 10 bildet ein Antriebszahnrad, das durch eine Kupplung 11 mit einem Schneckenrad 13 verbunden ist, das koaxial zum Zahnrad 10 drehbar in dem nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert ist. Die Kupplung 11 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer längs des Umfangs einer Kupplungsscheibe 12 wellenförmig verlaufenden Kupplungsfläche ausgebildet, die mit einer entsprechenden wellenförmigen Kupplungsfläche an einer Kupplungsscheibe 10a am Zahnrad 10 zusammenwirkt. Die Kupplungsscheibe 10a ist mit dem Zahnrad 10 und die Kupplungsscheibe 12 mit dem Schneckenrad 13 drehfest verbunden, wobei die Kupplungsscheibe 12 in Achsrichtung relativ zum Schneckenrad 13 verschiebbar sein kann, um die Kupplung zu lösen.
Mit 14 ist eine schematisch wiedergegebene Schnecke bezeichnet, die mit dem Schneckenrad 13 in Eingriff steht und dieses antreibt. Die Schnecke 14 wird durch einen Elektromotor des in den 3 und 4 nicht dargestellten Antriebsmoduls 6 in Drehung versetzt.
Die Kupplung 11 kann durch eine Taste 71 am Griffinodul 7 (14) entkuppelt werden, beispielsweise durch einen Seilzug, der eine Verbindung zwischen der Taste 71 und der Kupplung 11 herstellt, sodass zum Verstellen des Fensterflügels 2 von Hand das Antriebsmodul 6 mit dem selbsthemmenden Schneckentrieb 13, 14 von dem Getriebemechanismus getrennt ist. Beispielsweise kann die Kupplungsscheibe 12 durch den Seilzug vom Zahnrad 10 abgehoben werden, sodass eine Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungshälften 10a und 12 möglich ist.
Die in den 3 und 4 wiedergegebene Kupplung 11 ist lediglich ein Ausführungsbeispiel, sie kann auch in anderer Weise mechanisch entriegelbar ausgebildet sein, beispielsweise über eine in die Ausnehmung einer Kupplungshälfte eingreifende Kugel an der anderen Kupplungshälfte, wobei die Kugel senkrecht zur Kupplungsfläche verstellbar ist. Es sind auch weitere durch die Taste 71 oder über ein elektrisches Stellelement fernsteuerbare Kupplungen anstelle der wiedergegebenen Kupplung 11 möglich.
Das Zahnrad 30, das mit dem Zahnkranz 20 in Eingriff steht, lediglich dient dazu, einen nicht dargestellten Sensor, beispielsweise ein Potenziometer, aufzunehmen, mittels dem die einzelnen Stellungen des Flügels 2 relativ zum Rahmen 1 anhand des Drehwinkels des Zahnrads 30 relativ zu einer Ausgangsstellung festgestellt werden, sodass über eine vom Fenster entfernte Kontroll- und Steuerzentrale die jeweilige Position des Fensterflügels 2 relativ zum Rahmen 1 überwacht werden kann.
Mit 15 ist eine Zahnstange bezeichnet, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel in 3 und 4 zwei Schenkel 15a und 15b aufweist, wobei der in 3 untere Schenkel 15a mit einer Zahnleiste versehen ist und der obere Schenkel 15b für Steuerfunktionen im Zusammenhang mit einer Scheibe 17 dient, deren Funktion nachfolgend erläutert wird. Diese Zahnstange 15 ist mit dem in den 3 und 4 nicht wiedergegebenen Steuerband 50 (10-12) lösbar verbunden, das längs des Umfangs des Flügels 2 verläuft und mit den Beschlagmodulen 3.1 bis 3.4 in Wirkverbindung steht.
Die Zahnstange 15 bzw. deren Zahnleiste 15a steht mit einem Zahnrad 16 in Eingriff, das koaxial zum Planetengetriebe bzw. zu dessen Sonnenrad 22 angeordnet ist und einen Planetenradträger bildet. Mit 16a sind drei Achszapfen am Zahnrad 16 bezeichnet, die die Planetenzahnräder 21 verdrehbar tragen. Diese Achszapfen 16a sind am Zahnrad 16 nicht verdrehbar befestigt, es ist aber auch möglich, sie verdrehbar am Zahnrad 16 zu lagern. Zur leichteren Lesbarkeit der Zeichnung sind diese Achszapfen durch Linien 16a wiedergegeben, welche das Zahnrad 16 mit dem jeweiligen Planetenzahnrad 21 verbindet.
Mit der koaxial über dem Zahnrad 16 angeordneten Scheibe 17 ist der Kipp- und Schwenkhebel 5 über den Verbindungszapfen 5a drehfest verbunden. Eine in 3 und 5 durch eine Linie 17a schematisch wiedergegebene Welle, die durch eine mittige Bohrung des Zahnrads 16 führt, ohne mit diesem verbunden zu sein, ist mit dem Sonnenrad 22 des Planetengetriebes und der Scheibe 17 drehfest verbunden. Der Verbindungszapfen 5a kann als Verlängerung der Welle 17a ausgebildet sein. Damit wird die Scheibe 17 verdreht, wenn sich das Sonnenrad 22 um seine Achse dreht, und mit der Drehbewegung der Scheibe 17 wird der Hebel 5 verschwenkt, der am gegenüberliegenden Ende über den Gelenkzapfen 5b in der Längsführung 5c geführt und abgestützt ist.
Wie 5 zeigt, ist die Welle 17a zwischen Sonnenrad 22 und Scheibe 17 durch Lagerstellen 17e und 17f an dem nicht dargestellten Gehäuse bzw. am Profil des Flügels 2 gelagert, wobei sich die obere Lagerstelle 17e im Bereich des Verbindungszapfens 5a und die untere Lagerstelle 17f unter dem Sonnenrad 22 befindet. Dieser maximale Abstand der Lagerstellen für die Welle 17a ist deshalb von Vorteil, weil dadurch an der Welle 17a angreifende Querkräfte besser aufgefangen werden können als durch einen kürzeren Abstand zwischen den Lagerstellen.
Mit 17b ist ein Verriegelungselement bezeichnet, das an der Scheibe 17 bei diesem Ausführungsbeispiel verschwenkbar angebracht ist. Mit 17d sind Querbohrungen an der Scheibe 17 für die Lagerung des Verriegelungselements 17b bezeichnet. 3 zeigt die Verriegelungsstellung des Verriegelungselementes 17b, das mit einem radialen Vorsprung in eine Ausnehmung 16b am Zahnrad 16 eingreift. 4 zeigt das Verriegelungselement 17b außer Eingriff mit der Ausnehmung 16b.
5 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den Getriebeaufbau nach den 3 und 4, wobei das Zahnrad 16 schematisch nur mit dem äußeren Zahnkranz und den Achszapfen 16a wiedergegeben ist, die die Planetenzahnräder 21 drehbar tragen. Das Verriegelungselement 17b ist ebenfalls schematisch als verschiebbares Element wiedergegeben, das in die Ausnehmung 16b am Zahnrad 16 einsteckbar ist.
Die Tabelle in 3 zeigt den Kopplungszustand des wiedergegebenen Getriebemechanismus für die Funktionen des parallelen Abhebens des Flügels 2 vom Rahmen 1 und des Kippens, wie in den 3a und 3b schematisch wiedergegeben.
In der Tabelle ist mit "links" eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn und mit "rechts" eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um die jeweilige Achse bezeichnet. Mit "fest" ist der Zustand der Planetenzahnräder 21 in 3 deshalb bezeichnet, weil die Planetenzahnräder 21 mit dem Zahnkranz 20 eine Einheit bilden und sich nicht um ihre Achsen drehen.
6 bis 9 zeigen in einer Draufsicht verschiedene Stellungen des Kipp- und Schwenkhebels 5 in Verbindung mit der Zahnstange 15, an deren Schenkel 15b eine Einbuchtung 15c ausgebildet ist, wie auch die 3 und 4 zeigen. Die Zahnstange 15 selbst ist in den 6 bis 9 nur schematisch wiedergegeben. An der Zahnstange 15 ist ein in den 3 und 4 nicht wiedergegebenes Abdeckelement 15e befestigt, das etwa plattenförmig ausgebildet ist und mit der Zahnstange 15 hin- und herbewegt wird. Die Einbuchtung 15c wirkt mit dem Umfang der Scheibe 17 zusammen, wie 9 zeigt, und das Abdeckelement 15e dient zum Überdecken des Verriegelungselementes 17b in der Scheibe 17, wie 8 zeigt, damit sich das Verriegelungselement 17b nicht aus der Ausnehmung 16b des Zahnrades 16 herausbewegen kann. Mit 17g ist eine seitliche Abflachung an der Scheibe 17 bezeichnet, die eine Verschiebebewegung der Zahnstange nahe an der Scheibe 17 zulässt.
Die Pfeile in den 7 bis 9 geben die Verstellbewegung der Zahnstange 15 bei der Öffnungsbewegung des Flügels 2 in die Kipp- und Schwenkstellung wieder. Beim Schließen des Flügels 2 wird die Zahnstange 15 entgegen der angegebenen Pfeilrichtungen bewegt.
In der Schließstellungnach 6, in der der Flügel 2 am Rahmen 1 dicht anliegt, ist der Hebel 5 im Gegenuhrzeigersinn um die Anlenkstelle bei 5b an der Führung 5c des Rahmens derart verschwenkt, dass er im Wesentlichen parallel zur Führung 5c am Rahmen 1 unter dieser liegt. Die Scheibe 17 wird dabei durch den Hebel 5 in ihrer Stellung gehalten. Das Verriegelungselement 17b steht mit dem Zahnrad 16 nicht in Eingriff.
Wenn aus der Schließstellung in 6 der Flügel gekippt werden soll, wird der Flügel 2 zunächst in die parallel abgehobene Stellung nach 7 bewegt und aus dieser in die Kippstellug nach 8. Hierbei wird ausgehend von der Schließstellung in 6 die Zahnstange 15 nach links dadurch bewegt, dass das Antriebszahnrad 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht und damit der Zahnkranz 20 im Uhrzeigersinn. In der Schließstellung nach 6 ist der Freiheitsgrad des Planetengetriebes dadurch eingeschränkt, dass der Hebel 5 beim parallelen Abheben des Flügels 2 in die Stellung nach 7 zunächst als starres Element wirkt, wobei das Sonnenrad 22, das in 3 mit dem Hebel 5 drehfest verbunden ist, der Drehbewegung des Zahnkranzes 20 im Uhrzeigersinn einen Widerstand entgegensetzt. Da bei der Drehbewegung des Zahnkranzes 20 die Planetenzahnräder 21 das Sonnenrad 22 mitdrehen und etwas auf diesem abrollen, wird durch das sich mit der Scheibe 17 im Uhrzeigersinn drehende Zahnrad 16 die Zahnleiste 15 in den 3 und 7 nach links bewegt, wobei die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 in die in 10d wiedergegebene Stellung bewegt werden. Die Darstellung in 7 entspricht der Getriebestellung in 3.
Durch die Relativdrehung zwischen Scheibe 17 und Zahnrad 16 kommt das Verriegelungselement 17b über die Ausnehmung 16b zu liegen, sodass es durch Schwerkraft einrasten kann. Dies erfolgt bei Erreichen der Endstellung des parallelen Abhebens des Flügels.
Wenn aus der parallel abgehobenen Stellung nach den 3 und 7 der Flügel gekippt werden soll, wird das Antriebszahnrad 10 in der gleichen Drehrichtung weitergedreht, sodass die Zahnstange 15 durch das Zahnrad 16 weiter nach links verschoben wird, bis das Abdeckelement 15e das Verriegelungselement 17b in der Verriegelungsstellung sichert, wie 8 zeigt. Die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 werden dabei durch das mit der Zahnleiste 15 gekoppelte Steuerband 50 in die in 11d wiedergegebene Stellung bewegt, in der die beiden unteren Beschlagmodule 3.2 und 3.4 ein Scharnier bilden und die oberen Beschlagmodule 3.1 und 3.3 von den Haltezapfen 1.1. und 1.3 des Rahmens freikommen, sodass der Flügel durch den Hebel 5 vom Rahmen 1 weggedrückt werden kann.
Wenn das Verriegeleungselement 17b durch das Abdeckelement 15e gesichert ist, läuft die Zahnstange 15 gegen einen in 3 nicht wiedergegebenen Anschlag, sodass sie nicht weiter in Umfangsrichtung des Flügels 2 bewegt werden kann. Gleichzeitig wird durch Entkoppeln einer in 3 nicht dargestellten Kopplungseinrichtung zwischen der Zahnstange 15 und dem Steuerband 50 die Zahnstange 15 vom Steuerband gelöst, sodass dieses durch die Zahnstange 15 nicht blockiert wird. Gleichzeitig wird das Steuerband durch eine in 3 nicht wiedergegebene Einrichtung am Flügel 2 festgelegt. In dieser Stellung des Steuerbandes befinden sich die Beschlagmodule 3.2 und 3.4 in der Scharnierstellung nach 11d, während die Beschlagmodule 3.1 und 3.3 sich in einer Stellung befinden, in der der Flügel 2 von den Zapfen 1.1 und 1.3 am Rahmen 1 gelöst werden kann, um den Flügel 2 in die Kippstellung nach 3b zu bewegen.
Beim Übergang vom parallelen Abheben des Flügels 2 in die Kippbewegung nach 3b setzt das Antriebsmodul 6 seine Drehbewegung fort, sodass die Drehrichtung des Antriebsstranges und der Zahnräder 10 und 20 die gleiche bleibt wie in 3 wiedergegeben.
Wenn eine Schwenkbewegung des Flügels 2 nach 4a und 12c ausgeführt werden soll, muss, wenn sich der Flügel in der Kippstellung nach 3b befindet, der Flügel in die parallel abgehobene Stellung nach 3a zurückbewegt und dann in die Schließstellung in 6 bewegt werden, in der der Flügel 2 dicht am Rahmen 1 anliegt. Erst aus dieser Schließstellung heraus kann die Schwenkbewegung des Flügels 2 eingeleitet werden.
Beim Einleiten der Schwenkbewegung aus der Schließstellung heraus wird der Antriebsstrang durch das Antriebsmodul 6 in die entgegengesetzte Drehrichtung gegenüber der in 3 wiedergegebenen angetrieben. Dabei wird das mit den einzelnen Beschlagmodulen 3.1 bis 3.4 in Verbindung stehende Steuerband, das mit der Zahnstange 15 gekoppelt ist, durch das Zahnrad 16 nach rechts in 4 und 9 bewegt, sodass die Beschlagmodule 3.1 und 3.2 in die Freigabestellung vom Rahmen 1 und die Beschlagmodule 3.3 und 3.4 in die Scharnierstellung bewegt werden (12d). Hierauf wird die Zahnstange 15, die gegen einen Anschlag läuft, von dem Steuerband 50 entkoppelt, während dieses am Flügel 2 festgelegt wird, sodass die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 ihre Stellung beibehalten und bei der weiteren Drehbewegung des Antriebsstranges der Hebel 5 im Uhrzeigersinn um die Achse der Welle 17a verschwenkt und der Flügel 2 in die Schwenkstellung in 4a und 12c gedrückt wird. Bei diesem in 4 nicht wiedergegebenen Bewegungsablauf des Getriebes wird das Sonnenrad 22 wegen des an der festliegenden Zahnleiste 15a festliegenden Planetenradträgers 16 im Uhrzeigersinn gedreht, sodass der Flügel 2 durch den Hebel 5 vom Rahmen 1 in die Schwenkstellung gedrückt wird.
4 zeigt den Bewegungsablauf des Getriebes beim Zurückschwenken des Flügels 2 aus der Schwenkstellung in die Schließstellung, wobei die einzelnen Zahnräder in die entgegengesetzte Drehrichtung zu der zuvor angegebenen umlaufen. Zum Schließen des Flügels 2 aus der Schwenkstellung in 4a dreht somit das Antriebszahnrad 10 im Gegenuhrzeigersinn, sodass über den Zahnkranz 20 und wegen des durch die Zahnstange 15 festgehaltenen Zahnrads 16 das Sonnenrad 22 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und mit diesem die Scheibe 17 und der Hebel 5 im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden. Am Ende dieser Schwenkbewegung des Hebels 5 kommt dieser im wesentlichen parallel unter die Führung 5c zu liegen (6), in der das Fenster wieder geschlossen ist. Hierbei ist das Verriegeleungselement 17b nicht in Eingriff mit der Ausnehmung 16b am Zahnrad 16.
Weil die Zahnleiste 15a dauernd mit dem Zahnrad 16 in Eingriff steht, treten keine Eingriffsprobleme auf, wenn das Steuerband 50 wieder mit der Zahnstange 15 gekoppelt wird. Kurz vor Erreichung der Schließstellung aus der Schwenkstellung heraus erfolgt die Koppelung des Steuerbandes mit der Zahnstange 15, damit die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 über das Zahnrad 16 und die Zahnleiste 15a wieder in die Schließstellung bewegt werden, in der der Flügel 2 gegen den Rahmen 1 gedrückt wird.
Anstelle des Motorantriebs durch das Antriebsmodul 6 kann das Steuerband 50 auch durch das Griffinodul 7 von Hand gesteuert werden, das in 14 in schematischer Darstellung wiedergegeben ist. Am Profil des Flügels ist ein Griff 70 verschwenkbar angebracht, an dem eine Entriegelungstaste 71 vorgesehen ist, die mit den Fingern der den Griff 70 umgreifenden Hand gedrückt werden kann, um über ein nicht dargestelltes Gestänge oder einen Seilzug die Kupplung 11 auszurücken.
Zweckmäßigerweise ist beispielsweise zwischen Griff 70 und Taste 71 eine Feder vorgesehen, welche die Taste 71 in die Ausgangsstellung und damit die Kupplung 11 in die Eingriffsstellung bewegt, wenn der Griff 70 losgelassen wird.
In der Stellung der 14 ist der Griff 70 nach unten am Flügel ausgerichtet, wie üblich in der Schließstellung eines Fensters. Aus dieser Schließstellung kann durch das Antriebsmodul 6 oder von Hand eine Verstellbewegung des Flügels 2 eingeleitet werden. Wenn das Fenster von Hand geöffnet werden soll, wird der Griff 70 durch Drücken der Taste 71 in die horizontale Stellung verschwenkt, in der üblicherweise das Fenster durch Verschwenken des Flügels geöffnet wird, oder um 180° nach oben verschwenkt, wenn das Fenster durch Kippen des Flügels geöffnet werden soll. Beim Ausführen dieser beiden Schwenkbewegungen am Griff 70 wird die Taste 71 gegen die Kraft einer Feder gedrückt gehalten, damit die Kupplung 11 ausgerückt bleibt.
Am Griffinodul 7 sind ferner Tasten 72 vorgesehen, durch die Öffnungs- und Schließbewegungen des Fensterflügels gesteuert werden können. Entsprechende Tasten sind an der in 15 wiedergegebenen Fernsteuereinrichtung 100 wiedergegeben. Diese Tasten oder Sensorfelder 72 stehen über eine nicht dargestellte Steuerelektronik mit dem Antriebsmotor im Antriebsmodul 6 in Verbindung, sodass durch Druck auf die jeweiligen Tasten entsprechende Antriebsbewegungen am Antriebsmodul 6 gewählt werden können. 15 zeigt in der Form von Symbolen die verschiedenen Funktionen an den Tasten wie „paralleles Abheben", „Kippen" und „Schwenken" sowie „Fenster auf" und „Fenster zu". Die gewählte Funktion kann dann durch Drücken der Tasten + oder – ausgeführt werden.
Die am Griffmodul 7 vorgesehenen Tasten 72 können auch an einer anderen Stelle des Flügels 2, beispielsweise am Flügelprofil vorgesehen werden.
Die Vorwahlstellung des Griffes 70 in der Kipp- bzw. Schwenkstellung hat Vorrang vor einer Fernsteuerung des Antriebsmoduls 6 in der Weise, dass beispielsweise bei einer Kippstellung des Griffs 70 durch Ansteuern des Antriebsmoduls 6 nicht direkt in eine Schwenkstellung des Flügels übergegangen werden kann.
Beim Öffnen des Fensters von Hand wird die Taste 71 am Griffmodul 7 gedrückt und dadurch die Kupplung 11 über einen nicht dargestellten Seilzug ausgerückt, sodass das Getriebe von dem selbsthemmenden Schneckentrieb 13, 14 getrennt ist. Wenn der Fensterflügel durch Schwenken geöffnet werden soll, wird der Griff 70 aus der in 13 wiedergegebenen Sperrstellung in eine horizontale Stellung geschwenkt, wobei durch diese Schwenkbewegung des Griffs 70 das Steuerband 50 um etwa 5 mm verstellt wird, sodass die Beschlagmodule in die in 12d wiedergegebene Stellung bewegt werden, in der die Beschlagmodule 3.3 und 3.4 als Scharnier wirken, und die Beschlagmodule 3.1 und 3.2 von den zugeordneten Haltezapfen freikommen. Danach wird durch Ziehen von Hand am Griff 70 der Flügel 2 in die Schwenkstellung in 12c verschwenkt, wobei das Getriebe über die Schwenkbewegung des Hebels 5 angetrieben wird. Das Steuerband 50 ist hierbei von der Zahnstange 15 entkoppelt und am Flügel 2 festgelegt, sodass die Schwenkbewegung ohne weitere Verstellung der Steuerelemente, d.h. der Zahnstange 15 und des Steuerbandes 50 ausgeführt werden kann, nachdem am Planetenradträger 16 kein Drehmoment wirkt.
Wenn aus der Schwenkstellung in 4a bzw. 12c der Flügel 2 in die Schließstellung zurückgeschwenkt werden soll, kann dies von Hand erfolgen, wobei das Getriebe über den von Hand über das Griffmodul verschwenkten Hebel 5 angetrieben wird, während durch die Taste 71 die Kupplung 11 ausgerückt ist. Wenn der Flügel 2 von Hand gegen den Rahmen 1 in die Schließstellung gedrückt und der Griff 70 in die in 14 wiedergegebene Stellung nach unten verschwenkt wird, um das Fenster in der Schließstellung zu fixieren, wird durch die Kopplung des Griffinoduls 7 mit dem Steuerband 50 dieses verstellt und damit auch die Zahnstange 15, sodass alle Eelemente des Kipp- und Schwenkmoduls 4 wieder in die der Schließstellung entsprechende Position zurückbewegt werden.
Der Flügel 2 kann auch durch das Antriebsmodul 6 aus der von Hand geöffenten Schwenkstellung in die Schließstellung zurückgeführt werden, wobei über die Fernsteuereinrichtung 100 in 15 das Antriebsmodul 6 entsprechend angesteuert wird, das über den Schneckentrieb 13, 14 und die Kupplung 11 das Antriebszahnrad 10 antreibt, das die Schließbewegung des Flügels 2 durch Verdrehen des Sonnenrads 22 im Gegenuhrzeigersrinn in 4 und die entsprechende Schwenkbewegung des Hebels 5 in die Schließstellung ausführt. Der Unterschied zu einer Handbetätigung liegt darin, dass durch die motorgesteuerte Betätigung der Antrieb vom Antriebszahnrad 10 aus erfolgt und durch eine Betätigung von Hand der Hebel 5 verschwenkt wird, der das Getriebe antreibt.
Wenn aus der Schließstellung der Flügel 2 von Hand gekippt werden soll, wird der Griff 70 wie bei einem üblichen Fenstergriff um 180° nach oben verschwenkt, wobei das Steuerband 50 durch die Schwenkbewegung des Griff 70 um etwa 5 mm in die Gegenrichtung verstellt wird, um die Beschlagmodule in die in 11d wiedergegebene Stellung zu bewegen, in der der Flügel gekippt werden kann.
Die in 16 wiedergegebene Kopplungseinrichtung zwischen Griffinodul 7 und Steuerband 50 ist so ausgebildet, dass beim Schwenken des Griffes 70 in die Horizontale zum Schwenken des Flügels 2 das Steuerband in die eine Richtung verstellt wird und beim Verschwenken des Griffes 70 um 180° nach oben das Steuerband 50 in die entgegengesetzte Richtung verstellt wird, wie dies auch durch die Umkehrung der Drehrichtung des Motors im Antriebsmodul 6 erfolgt.
16 zeigt eine mit dem Griff 70 verbundene Vierkantwelle 73, mit der eine Scheibe 74 drehfest verbunden ist, auf deren Umfang ein Zapfen 75 in Achsrichtung absteht, der mit der Steuernut eines Kulissenelementes 76 in Eingriff steht, das in einem Gehäuse 7a des Griffinoduls 7 verschiebbar und mit dem in 16 nicht wiedergegebenen Steuerband 50 verbunden ist. Das Kulissenelement 76 ist an Führungsrippen 77 im Gehäuse 7a geführt.
17 zeigt die einzelnen Relativstellungen zwischen dem Steuerzapfen 75 und der Steuernut des Kulissenelementes 76. Die Steuernut hat allgemein eine umgekehrt h-förmige Gestalt mit einem längeren Schenkel 76a auf der einen Seite und einem kürzeren Schenkel 76b auf der gegenüber liegenden Seite des Kulissenelementes, wobei der Verbindungsabschnitt 76c der Steuernut allgemein v-förmig gestaltet ist. 17a zeigt die Verriegelungs- bzw. Schließstellung des Griffinoduls, wobei der Steuerzapfen 75 im unteren Abschnitt der rechten Steuernut 76a liegt. In dieser Stellung kann der Flügel 2 durch das Antriebsmodul 6 im Automatikbetrieb geöffnet werden.
17b zeigt den in die Horizontalstellung um etwa 90° geschwenkten Griff 70, wobei der Steuerzapfen 75 aus der Stellung in 17a nach oben und längs des Umfangs der Scheibe 74 in den etwa V-förmigen Verbindungsabschnitt 17c der Steuernut bewegt wird. In der Ausgangsstellung nach 17a liegt der Steuerzapfen 75 im Wesentlichen auf der Höhe der Achse des Griffs 70. Durch die Verstellbewegung in 17b wird das mit dem Steuerband 50 verbundene Kulissenelement 76 um beispielsweise 8 mm nach oben verschoben. Wenn der Griff 70 in die Stellung nach 17c um weitere 90° nach oben zum Kippen des Flügels verschwenkt wird, drückt der Steuerzapfen 75 das Kulissenelement 76 wieder nach unten, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Kulissenelement um 8 mm gegenüber der Ausgangsstellung nach 17a nach unten verschoben wird. Für diese Verstellbewegung des Steuerbandes 50 in entgegengesetzte Richtungen durch das Griffinodul 7 wird im Wesentlichen nur der etwa V-förmige Verbindungsabschnitt 76c der Steuernut verwendet. Die sich seitlich in Richtung des Steuerbandes erstreckenden Abschnitte 76a und 76b dienen dazu, eine Verstellbewegung des Steuerbandes 50 und damit des Kulissenelementes 76 durch das Antriebsmodul 6 zuzulassen, wenn das Grriffmodul 7 nicht von Hand betätigt wird.
Die 17a bis c zeigen die jeweilige Stellung des Griffinoduls, wenn der Flügel 2 am Rahmen 1 anliegt. 17a zeigt die Schließ- bzw. Verriegelungsstellung, in der der Flügel 2 dicht am Rahmen 1 anliegt und das Fenster geschlossen ist. 17b zeigt die Stellung, in der der Flügel am Rahmen 1 anliegt und aus dieser Stellung heraus verschwenkt werden kann. 17c zeigt die Stellung, in der der Flügel 2 am Rahmen 1 anliegt und zunächst in die parallel abgehobene Stellung bewegt werden kann, an die sich die Kippbewegung des Flügels anschließt, während der das Steuerband 50 nicht mehr verstellt wird.
18 zeigt in einer schematischen Ansicht eine abgewandelte Ausführungsform, bei der der Griff 70 mit einem rohrförmigen Element 78 mit steilem Innengewinde verbunden ist. Mit dem Innengewinde steht ein Schraubelement mit einem radial abstehenden Steuerzapfen 75' in Eingriff. Durch Schwenken des Griffes 70 wird der Steuerzapfen 75' längs der Schwenkachse relativ zu dem Kulissenelement 76 in Pfeilrichtung verstellt, das mit dem Steuerband 50 verbunden und in dem Gehäuseelement 7a in Bewegungsrichtung des Steuerbandes 50 geführt ist. Mit 79 ist ein Langloch in dem rohrförmigen Element 78 bezeichnet, durch das der Steuerzapfen 75' bei der Schwenkbewegung des Griffes 70 längs der Schwenkachse geführt wird.
10 bis 12 zeigen eine bevorzugte zweite Ausführungsform des Antriebsstranges mit einem Planetengetriebe, wobei dieses in den verschiedenen Kopplungszuständen schematisch entsprechend 5 in den 10a bis 12a wiedergegeben ist, die leichter lesbar sind als eine perspektivische Abbildung des kompakt ausgebildeten Getriebes.
10b bis 12b zeigen jeweils die Kopplungszustände des Steuerbandes 50 einerseits und zweier Zahnstangen 40 und 150 andererseits, wobei die Zahnstange 150 der Zahnstange 15 in 3 und 4 entspricht.
10c bis 12c zeigen den Bewegungsvorgang des Flügels 2 relativ zum Rahmen 1 und 10d bis 12d zeigen jeweils schematisch die Stellung der Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 relativ zu den Haltezapfen 1.1 bis 1.4, die am Rahmen 1 befestigt sind, wie dies im einzelnen EP 1 370 142 beschreibt. Es werden in den 10 bis 12 die gleichen Bezugszeichen verwendet, soweit es sich um die gleichen Bauelemente der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform handelt.
Entgegen der Ausführungsform nach den 3 bis 5 steht das Antriebszahnrad 10 nicht mit einem Zahnkranz, sondern mit einem Zahnrad 200 in Eingriff, das mit einer Welle 200a drehfest verbunden ist, auf der auch das Sonnenrad 22 drehfest angebracht ist. Mit 160 ist ein Planetenradträger in Form eines Zahnrads bezeichnet, das auf der Welle 200a verdrehbar gelagert ist und über Achszapfen 160a die Planetenzahnräder 21 verdrehbar trägt. Die Planetenzahnräder 21 stehen mit der Innenverzahnung eines Zahnkranzes 170 in Eingriff, der mit einem etwa topfförmigen Bauteil 170a drehfest verbunden ist, das einen hohlen Lageransatz 170b aufweist, auf dessen Innenseite die Welle 200a verdrehbar gelagert ist. Der Lageransatz 170b ist auf der Außenseite im nicht dargestellten Gehäuse G des Getriebes bei 170c drehbar gelagert. Weiterhin ist die Welle 200a bei 200b unterhalb des Zahnrades 200 drehbar im Gehäuse G gelagert. Der Lageransatz 170b des Zahnkranzes 170 ist mit dem Kipp-und Schwenkhebel 5 drehfest verbunden.
Die Außenverzahnung des Zahnkranzes 170 steht mit einer Zahnstange 40 in Eingriff, die in dem schematisch wiedergegebenen Gehäuse G des Getriebeausbaus verschiebbar geführt ist. Mit 150 ist eine weitere Zahnstange bezeichnet, die im Gehäuse G verschiebbar geführt ist und mit dem als Planetenradträger dienenden Zahnrad 160 in Eingriff steht. Mit 50 ist in 10a und 10b das Steuerband bezeichnet, das um den Umfang des Flügels 2 verläuft und mit den Beschlagmodulen 3.1 bis 3.4 in Verbindung steht.
10b zeigt schematisch das Zusammenwirken der Bauelemente G, 40, 50 und 150 der 10a.
Das feststehende Wand- bzw. Gehäuseelement G (10b) ist mit einer Führungsbahn G1 für das Steuerband 50 versehen, die durch einen Absatz G2 begrenzt wird und eine Rastvertiefung G3 mit schrägen Flanken in einem Abstand von dem Absatz G2 aufweist. Auf der anderen Seite des Absatzes G2 ist eine weitere Rastvertiefung G4 mit schrägen Flanken vorgesehen, die in eine flache Steuernut G5 auf der vom Absatz G2 abgewandten Seite übergeht und am Ende ebenfalls eine schräge Flanke aufweist.
Im Endbereich des Steuerbandes 50, das in der Führungsbahn G1 des Gehäuses G verschiebbar ist, ist in einer Durchbrechung ein Rastelement 51 quer zum Steuerband 50 verschiebbar angeordnet, das für den Eingriff mit der Rastausnehmung G3 ebenfalls abgeschrägte Seitenflanken aufweist. In der in 10b dargestellten Stellung greift das Rastelement 51 in eine Rastausnehmung 151 der Zahnstange 150 ein, die am Gehäuse G oberhalb des Absatzes G2 und längs des Steuerbandes 50 verschiebbar geführt ist. Das Steuerband 50 ist in 10b mit der Zahnstange 150 gekoppelt. Gleichzeitig liegt das Ende des Steuerbandes 50 an einem Absatz 152 der Zahnstange 150 an, der die Bewegung des Steuerbandes 50 relativ zur Zahnstange 150 nach links in 10b begrenzt.
Die Zahnstange 150 ist im Verschiebebereich am Gehäuse G mit einem Rastelement 153 in einer Durchbrechung versehen, das auf den beiden Seiten der Zahnstange 150 vorsteht und abgeschrägte Flanken aufweist. In der Stellung in 10b liegt das untere Ende des Rastelementes 153 in der Nut G5 des Gehäuses G, während das obere Ende in eine entsprechende Steuernut 41 der Zahnstange 40 eingreift, an deren linkem Ende eine Rastausnehmung 42 ausgebildet ist. Die Rastausnehmung 42 und das Ende der Steuernut 41 weisen ebenfalls schräge Flanken auf. Die Zahnstange 40, die über den Zahnkranz 170 mit dem Hebel 5 verbunden ist (10a), ist auf der Zahnstange 150 und im Gehäuse G verschiebbar geführt.
10a und 10b zeigen die Relativstellung der einzelnen Elemente kurz vor Erreichen der parallel abgehobenen Endstellung nach 10c. In der Schließstellung des Fensters, in der der Flügel 2 am Rahmen 1 dicht anliegt, ist das Steuerband 50 mit der Zahnstange 150 gekoppelt, sodass bei Einsetzen der Drehbewegung des Antriebszahnrades 10 im Gegenuhrzeigersinn zum parallelen Abheben des Flügels das Zahnrad 160 über das Sonnenrad 22 und die Planetenzahnräder 21 im Uhrzeigersinn verdreht wird, wie 10a zeigt. Die mit dem Planetenradträger 160 in Eingriff stehende Zahnradstange 150 wird unter Mitnahme des Steuerbandes 50 nach links in 10b verschoben. 10a zeigt den Kopplungszustand zwischen Steuerband 50 und Zahnstange 150. Durch diese Verstellbewegung des Steuerbandes 50 werden die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 so verstellt, dass der Haltezapfen 1.1 bis 1.4 in die oberen schräg verlaufenden Steuernuten der Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 bewegt werden, wie dies 10d schematisch zeigt. Diese Steuernuten entsprechen der Darstellung in EP 1 370 742 .
Gleichzeitig wird über die Planetenzahnräder 21, die mit der Innenverzahnung des Zahnkranzes 170 in Eingriff stehen, das topfförmige Bauteil 170a mit dem daran befestigten Hebel 5 so gedreht, dass der Hebel 5 den Flügel 2 vom Rahmen 1 wegdrückt.
Damit der Flügel 2 aus der parallel abgehobenen Stellung in 10c in die Kippstellung nach 11c überführt werden kann, wird die Drehbewegung des Antriebszahnrads 10 im Gegenuhrzeigersinn fortgesetzt, wobei das Rastelement 51 des Steuerbandes 50 in die Rastausnehmung G3 des Gehäuses G einrastet, weil die Zahnstange 150 in 10b weiter nach links bewegt wird. Deren Rastelement 153 rastet in die Rastausnehmung 42 der Zahnstange 40 ein, wie dies 11b zeigt. Der Kopplungszustand zwischen 40 und 150 sowie zwischen 50 und G ist in 11a und in der Tabelle in 11 wiedergegeben.
Die Ein- und Ausrastbewegung der Rastelemente 51 und 153 erfolgt durch die an den schrägen Flanken angreifenden Reaktionskräfte der linearen Verstellbewegung der Elemente 50 und 150, ohne dass eine Federbeaufschlagung erforderlich ist. Beispielsweise wird bei der Verschiebebewegung der Zahnstange 150 nach links und der gleichzeitigen Bewegung des Steuerbandes 50 nach links in 10b das Rastelement 51 senkrecht zu seiner Führungsfläche beaufschlagt und durch die schrägen Flanken der Rastausnehmung 151 in die Rastaus nehmung G3 gedrückt, indem die Zahnstange 150 relativ zum Steuerband 50 nach links weiter bewegt wird.
Wie 11b zeigt, liegt der Rastausnehmung 42 an der Zahnstange 40 die Führungsfläche des Gehäuses G für die Zahnstange 150 gegenüber, sodass das Rastelement 153 in der Rastausnehmung 42 gehalten wird.
Durch diese Verstellbewegung aus der Stellung in 10b in die Stellung der 11b wird zunächst noch das Steuerband 50 nach links bewegt, wodurch die Beschlagmodule 3.1 bis 3.4 so verstellt werden, dass die Beschlagmodule 3.2 und 3.4 bzw. deren Steuernuten in die Kippstellung gelangen, in denen die Haltezapfen 1.2 und 1.4 am oberen Ende der Steuernut liegen, während die Haltezapfen 1.1 und 1.3 aus den Steuernuten der Beschlagmodule 3.1 und 3.3 herausbewegt sind, wie 11d zeigt. In diese in 11c und 11d wiedergegebene Kippstellung gelangt der Hebel 5 nach Übergang der Relativstellung der Bauteile in 10b in die in 11b unter Weiterdrehung des Antriebszahnrades 10.
Um den Flügel 2 in die Schwenkstellung nach 12c zu bewegen, muss zunächst der Flügel aus der Kippstellung in 11c in die Schließstellung überführt werden. Hierzu wird die Drehrichtung des Antriebsmotors im Antriebsmodul 6 umgekehrt, sodass das Antriebszahnrad 10 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Aufgrund der Kopplungszustände in 11a wird über das im Gegenuhrzeigersinn drehende Zahnrad 200 das Sonnenrad 22 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, sodass die Zahnstangen 40 und 150 in 11b nach rechts verschoben werden, nachdem der Zahnkranz 170 über die Planetenzahnräder 21 im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird und damit der Hebel 5 um die Welle 200a nach links bzw. im Gegnuhrzeigersinn verschwenkt wird.
Wenn bei dieser Schließbewegung des Flügels 2 aus der Kippstellung das Rastelement 153 aus der Stellung in 11b die Steuernut G5 erreicht, wird es durch die schräge Flanke an der Rastausnehmung 42 in die Steuernut G5 gedrückt, sodass eine Relativbewegung zwischen den Zahnstangen 40 und 150 möglich ist, wie dies 10b zeigt, in der sich der Flügel 2 in der parallel abgehobenen Stellung befindet. Gleichzeitig ist das Rastelement 51 in die Rastausnehmung 151 der Zahnstange 150 eingerastet, nachdem der Anschlag 152 das Steuerband 50 nach rechts in 11b mitnimmt, sodass das Steuerband 50 mit der Zahnstange 150 gekoppelt ist. Bei der weiteren Schließbewegung durch Drehen des Antriebzahnrades 10 im Uhrzeigersinn verschiebt das Steuerband 50 die Steuernuten an den Beschlagmodulen 3.1 bis 3.4 derart, dass die Haltezapfen 1.1 bis 1.4 an die abgeflachte Stelle zwischen den beiden abstehenden Schenkeln der Steuernut zu liegen kommen, in der der Flügel 2 am Rahmen 1 angedrückt wird.
Wenn durch die Fernsteuereinrichtung 100 (15) das Schwenken des Flügels 2 gewählt wird, dreht das Antriebsmodul 6 entgegen der Drehrichtung beim Einleiten des parallelen Abhebens und Kippens im Uhrzeigersinn in 12a, sodass das Steuerband 50 von der Zahnstange 150 nach rechts in 12b mitgenommen wird. Hierdurch werden die Steuernuten der Beschlagmodule 3.3 und 3.4 in die Scharnierstellung bewegt, während die Steuernuten der Beschlagmodule 3.1 und 3.2 die zugeordneten Haltezapfen 1.1 und 1.2 freigeben, wie dies 12d zeigt. Gleichzeitig erreicht das Rastelement 153 der Zahnstange 150 die Steuernut G5, sodass die Zahnstange 40 von der Zahnstange 150 und damit vom Steuerband 50 entkoppelt wird. Hierdurch kann der Flügel 2 die Schwenkbewegung in die voll geöffnete Stellung fortsetzen, während das Steuerband 50 über die Zahnstange 150 am Gehäuse G festgelegt ist, wie dies 12b zeigt, wobei die Zahnstange 40 über den Zahnkranz 170 frei verschoben werden kann.
Wenn aus der voll geöffneten Schwenkstellung der Flügel in die Schließstellung bewegt werden soll, wird die Drehrichtung des Antriebsmotors umgekehrt, sodass das Antriebszahnrad 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie 12a zeigt. In dieser Stellung ist der Planetenradträger 160 über die Zahnstange 150 am Gehäuse G festgelegt, sodass über die Planetenräder 21 der Zahnkranz 170 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Der Hebel 5 wird dadurch um die Achse der Welle 200a im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, sodass der Flügel 2 in 12c die Schließbewegung ausführt. Kurz vor Erreichen der Schließstellung kommt die in 12b nach rechts verschobene Zahnstange 40 mit der Steuernut 41 in den Bereich des Rastelements 153, das durch die an der schrägen Flanke angreifende Kraft in die Steuernut 41 gedrückt wird. Dies entspricht der Relativstellung in 10b. Bei einer weiteren Verstellbewegung der Zahnstange 40 nach rechts rastet das Rastelement 153 in die Rastausnehmung 42 ein, sodass die Zahnstangen 150 und 40 miteinander gekoppelt werden. Gleichzeitig wird das Steuerband 50 so verstellt, dass sich die Steuernuten an den Beschlagmodulen 1.3 bis 3.4 in die Schließstellung bewegen, in der die Haltezapfen 1.1 bis 1.4 an die abgeflachten Stellen zwischen den schrägen Steuernuten zu Liegen kommen, sodass der Flügel am Rahmen 1 angedrückt wird.
Die Wiedergabe der Relativstellungen der einzelnen Steuerelemente in den 10b bis 12b ist schematisch. Die Tabelle in den 10 bis 12 zeigt den jeweiligen Kopplungszustand und die Drehrichtung der einzelnen Zahnräder.
Die in den 10b bis 12b wiedergegebenen Steuerelemente 40, 50 und 150 unterliegen ebenso wie die in Eingriff stehenden Zahnräder des Getriebes einer Zwangsführung, wobei die jeweils angetriebenen Elemente, wie beispielsweise die Zahnleiste 150, immer gegen eine senkrechte Fläche der Rastelemente 51 und 153 drückt, wie es durch Pfeile beispielsweise in 10b dargestellt ist. Sobald die schrägen Flanken der Rastelelemente 51 und 153 der Flanke einer Rastausnehmung gegenüberliegen, wird das Rastelement zwangsweise durch die Reaktionskraft an den schrägen Flanken in die Rastausnehmung bzw. aus dieser herausgedrückt. Diese Zwangssteuerung der Rastelemente 51 und 153 ist zuverlässiger als eine Steuerung durch Federbeaufschlagung der Rastelemente, weil eine Feder ausfallen kann.
In 11a ist die Zahnstange 150 mit der Zahnstange 40 und das Steuerband 50 mit der Gehäusewand G gekoppelt, sodass die wesentlichen Teile des Getriebeaufbaus mit dem Hebel 5 eine Einheit bilden, und das Zahnrad 200 direkt mit dem Hebel 5 gekoppelt ist.
Das Zahnrad 30 ist in 10 bis 12 nicht wiedergegeben, da es nur als Sensorträger dient.
19 bis 21 zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel des in den 10 bis 12 schematisch wiedergegebenen Getriebes. Mit 50 ist ein mit dem Steuerband verbundenes Element bezeichnet, das auf einem verbreiterten Abschnitt ein Langloch 50a aufweist, durch das der Lageransatz 170b aus dem Gehäuse G herausragt, an dem der Kipp- und Schwenkhebel 5 befestigt ist, wie 13 zeigt. Das Langloch 50a ermöglicht eine Verschiebebewegung des Steuerbandes 50 im Bereich dieses Lageransatzes 170b. Durch einen Spalt Gs im Gehäuse G ragt ein Ansatz 50b des Steuerbandes 50 nach unten, in dem das Rastelement 51 verschiebbar ist, das mit der Rastausnehmung G3 in Eingriff tritt, wie 11b zeigt, damit das Steuerband 50 am Gehäuse G festgelegt bzw. mit diesem gekoppelt wird.
Mit 6a ist der Elektromotor des Antriebsmoduls in 19 und 20 bezeichnet, der an der Außenseite des Gehäuses G befestigt ist und über Zwischenzahnräder das Schneckenrad 14 antreibt. Die Kupplung 11 ist über eine Wippe 11a ausrückbar, die beispielsweise über einen Seilzug mit der Taste 71 am Griffinodul 7 verbunden ist und die obere Kupplungshälfte nach oben abhebt, wenn die Kupplung ausgerückt werden soll. Zwischen dem Antriebszahnrad 10 und dem Zahnrad 200 der 10 – 12 ist in den 19 und 20 ein Zwischenzahnrad angeordnet, damit eine günstigere Positionierung der anderen Getriebeelemente möglich ist. Dieses Zwischenzahnrad kann auch als Sensorträger entsprechend dem Zahnrad 30 in den 3 und 4 dienen.
Über dem Zahnrad 200 ist das Zahnrad 160 angeordnet, das den Planetenradträger bildet und mit der Zahnleiste 150 in Eingriff steht. Das topfförmige Bauteil 170a über dem Zahnrad 160 ist im Gegensatz zu der schematischen Darstellung in den 10 bis 12 nicht mit einem äußeren Zahnkranz versehen. Dieser ist als gesondertes Zahnrad 170 ausgebildet, das über dem topfförmigen Bauteil 170a mit diesem fest verbunden ist. Mit diesem Zahnrad 170 steht die Zahnstange 40 entsprechend der Darstellung in 10 bis 12 in Eingriff.
In der Ansicht der 19 ist der untere Teil des Gehäuses mit der Rastausnehmung G3 wiedergegeben, während in der Ansicht von der anderen Seite nach 20 das untere Gehäuseteil weggelassen ist. 19a zeigt eine Ansicht entsprechend 19, wobei weitere Details erkennbar sind, insbesondere die Anordnung der Rastelemente 51 und 153. 19a gibt das Kipp- und Schwenkmodul in der gleichen Stellung wie 19 wieder.
Die Querschnittsansicht in 21 zeigt einen im Wesentlichen quadratischen Umriss des Kipp- und Schwenkmoduls 4, das beispielsweise Außenabmessungen von 40 × 40 mm haben kann. Die Länge kann beispielsweise 150 mm betragen. Wie 13 zeigt, ist das Kipp- und Schwenkmodul in das Profil des Flügels 2 derart eingesetzt, dass nur der Lageransatz 170b durch eine Bohrung im Flügelprofil herausragt.
Wie 21 zeigt, sind die Rastausnehmungen G3 und G4 mit den zugehörigen Rastelementen 51 und 153 nebeneinander angeordnet, während sie in 10 bis 12 der einfacheren Darstellung wegen nebeneinander wiedergegeben sind.
Wesentlich bei dem beschriebenen Kipp- und Schwenkmodul 4 ist die Verwendung eines Getriebes, das wenigstens einen Freiheitsgrad hat, wobei für die Ausführung der unterschiedlichen Steuerbewegungen Freiheitsgrade des Getriebes aufgehoben werden durch Koppeln eines Getriebeelementes mit einem anderen Bauteil, beispielsweise dem Gehäuse G. Bevorzugt wird ein Planetengetriebe verwendet, das bei geringer Baugröße mehrere Freiheitsgrade hat, die durch die in 10b bis 12b wiedergegebenen Steuerelemente aufgehoben bzw. eingeschränkt werden können. Ein Beispiel eines anderen Getriebes mit wenigstens einem Freiheitsgrad ist ein Diffenenzialgetriebe, das aber keine derart kompakte Bauform zulässt wie ein Planetengetriebe.
Es können anstelle eines einzelnen Planetengetriebes auch zwei koaxial übereinander angeordnete Planetengetriebe mit Zwischenzahnrädern vorgesehen werden, um die verschiedenen Steuerbewegungen auszuführen. Allerdings wird durch die Verwendung von mehr als einem Planetengetriebe der Aufbau komplizierter und er beansprucht mehr Platz.
Der Schwenkhebel 5 kann Teil eines scherenförmig ausgebildeten Hebels 500 sein, wie in 13 dargestellt, wobei der mit dem Getriebe drehfest verbundene Hebel 5 an einem Scherenelement 501 angelenkt ist, das mit einem Scherenelement 502 im Mittelbereich gelenkig verbunden ist. An dem Scherenelement 502 ist ein Element 503 angelenkt, dessen anderes Ende an der Schwenkachse des Hebels 5 angelenkt ist. Der Aufbau des Scherenhebels auf der Seite des Rahmens 1 entspricht dem Aufbau des Scherenhebels auf der Seite des Flügels 2, wobei das Ende des Scherenhebels an einer ortsfesten Stelle am Rahmen 1 angelenkt ist.
Durch die Zwischenschaltung des Scherenhebels 500 zwischen Rahmen 1 und Kipp- und Schwenkmodul 4 ergibt sich eine günstigere Kraftverteilung und Abstützung am Rahmen 1 als bei der Verwendung eines einzelnen Hebels 5, wie er in 3 und 4 dargestellt ist. 10 bis 12 zeigen den Scherenhebel nach 13. Durch den Scherenhebel wird eine Krafteinleitung insbesondere am Flügel 2 im wesentlichen senkrecht zur Flügelebene erreicht, sodass ein Verziehen des Fensterflügels bei den verschiedenen Verstellbewegungen vermieden wird. Das mehrgliedrige Scherengitter des Scherenhebels ergibt einen festen Anlagepunkt am Rahmen 1, sodass eine Führungsschiene 5c entfallen kann.
Während bei der Ausführungsform nach 3 und 4 durch unterschiedliches Drehmoment zwischen Scheibe 17 und Zahnrad 16 das mit Schrägflächen versehene Verriegelungselement 17b ausrastet, erfolgt bei der Ausführungsform nach 10 bis 12 ein zwangsweises Verschieben der Rastelemente 51 und 153 quer zu den Zahnstangen durch die Reaktionskräfte, die durch eine Relativverschiebung zwischen den Zahnstangen auftreten.
Das Kipp- und Schwenkmodul 4 kann auch an einem Flügel 2 vorgesehen sein, der nicht mit einem Antriebsmodul 6 versehen ist, sodass die Steuerbewegungen durch das Griffmodul 7 ausgeführt werden. Ein Antriebsmodul 6 kann auch nachträglich in das Flügelprofil eingebaut werden. Ebenso ist es möglich, einen Flügel 2 ohne Griffmodul 7 vorzusehen, wobei die Verstellbewegungen des Flügels relativ zum Rahmen 1 nur vom Antriebsmodul 6 aus gesteuert werden.

Claims

Vorrichtung zum Steuern der Bewegungen eines Fenster- oder Türflügels, umfassend einen Kipp- und Schwenkhebel (5) zwischen einem Fenster- oder Türrahmen (1) und dem Flügel (2), Beschlagmodule (3.1 – 3.4) auf dem Umfang des Flügels (2), die mit Haltezapfen (1.1-1.4) am Umfang des Rahmens (1) zusammenwirken, ein längs des Umfangs des Flügels (2) verlaufendes Steuerband (50), das die Beschlagmodule steuert, und ein Antriebsmodul (6) und/oder ein Griffmodul (7) zum Verstellen des Flügels (2) relativ zum Rahmen (1), wobei ein Kipp- und Schwenkmodul (4) mit einem Getriebe vorgesehen ist, das mindestens einen Freiheitsgrad hat, der durch Koppelung von Getriebeelementen mit dem Kipp- und Schwenkmodul aufhebbar ist, und wobei der Kipp- und Schwenkhebel (5) mit einem Element (22; 170) des Getriebes drehfest verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Getriebe in dem Kipp- und Schwenkmodul (4) als Planetengetriebe ausgebildet ist und der Kipp- und Schwenkhebel (5) mit einem Element (22; 170) des Planetengetriebes drehfest verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein als Planetenradträger ausgebildetes Zahnrad (16; 160) mit einer Zahnstange (15; 150) im Eingriff steht, die mit dem Steuerband (50) koppelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Hebel (5) mit dem Sonnenrad (22) des Planetengetriebes drehfest verbunden ist und dessen äußerer Zahnkranz (20) durch ein Antriebszahnrad (10) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Hebel (5) mit dem äußeren Zahnkranz (170) des Planetengetriebes drehfest verbunden ist und der Antrieb des Planetengetriebes über ein Zahnrad (200) erfolgt, das mit dem Sonnenrad (22) drehfest verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Hebel (5) mit einer Scheibe (17) drehfest verbunden ist, an der ein Verriegelungselement (17b) angebracht ist, das mit einer Ausnehmung (16b) am Planetenradträger (16) in Eingriff treten kann.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, wobei der mit dem Hebel (5) drehfest verbundene Zahnkranz (170) mit einer Zahnleiste (40) in Eingriff steht, die mit der Zahnstange (150) koppelbar ist, welche mit dem Steuerband (50) gekoppelt werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuerband (50) und die Zahnstangen (40, 150) durch Rastelemente (51, 153) koppelbar sind, die in Durchbrechungen der Zahnstange und des Steuerbandes quer zu diesen verschiebbar sind und im Eingriffsbereich mit einer Rastausnehmung (42, 151) oder Steuernut (41, 65) abgeschrägte Flanken aufweisen, wobei die Rastausnehmungen und Steuernuten, in die die Rastelemente eingreifen, ebenfalls abgeschrägte Flanken aufweisen, sodass bei Anlage der Rastelemente (51, 153) an den schrägen Flanken bei einer Linearbewegung der Zahnstange (40, 150) eine Reaktionskraft an den Rastelementen (51, 153) quer zur Zahnstange auftritt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebsmodul (6) einen selbsthemmenden Schneckentrieb (13, 14) zum Antreiben des Getriebemechanismus des Kipp- und Schwenkmoduls (4) aufweist und eine Kupplung (11) zwischen Getriebemechanismus und Schneckentrieb (13, 14) vorgesehen ist, die durch Handbetätigung am Griffmodul (7) ausrückbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Griffinodul (7) mit einem Handgriff (70) am Flügel (2) angebracht ist und der Handgriff (70) mit einer Taste (71) versehen ist, mittels der die Kupplung (11) zwischen Antriebsmodul (6) und Kipp- und Schwenkmodul (4) ausrückbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit dem Getriebemechanismus im Eingriff stehendes Zahnrad (30) vorgesehen ist, das als Sensorträger dient und mittels dem die Stellung des Flügels (2) relativ zum Rahmen (1) feststellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuerband (50) durch ein Rastelement (51) mit einem den Getriebemechanismus aufnehmenden Gehäuse (G) verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen verdrehbarem Griff (70) des Griffmoduls und Steuerband (50) eine Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, die eine Schwenkbewegung des Griffs (70) auf das Steuerband (50) überträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kipp- und Schwenkhebel (5) als Scherenhebel ausgebildet ist, der an einer festliegenden Stelle des Rahmens (1) angelenkt ist.
Verfahren zum Steuern der Bewegungen eines Fenster- oder Türflügels, umfassend: einen Kipp- und Schwenkhebel (5) zwischen einem Fenster oder Türrahmen (1) und dem Flügel (2), Beschlagmodule (3.1 – 3.4) auf dem Umfang des Flügels (2), die mit Haltezapfen (1.1-1.4) am Umfang des Rahmens (1) zusammenwirken, ein längs des Umfangs des Flügels (2) verlaufendes Steuerband (50), das die Beschlagmodule steuert, und ein Antriebsmodul (6) zum Verstellen des Flügels (2) relativ zum Rahmen (1), wobei bei der Antriebsbewegung des Antriebsmoduls (6) in eine Richtung der Kipp- und Schwenkhebel (5) in eine Richtung verschwenkt wird, worauf nach Entkoppeln des Steuerbandes (50) vom Kipp- und Schwenkmodul (4) der Hebel (5) in die entgegengesetzte Richtung verschwenkt wird, während die Antriebsbewegung des Antriebsmoduls in der gleichen Richtung aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein Getriebe mit mindestens einem Freiheitsgrad verwendet wird und zur Umkehr der Schwenkbewegung des Hebels (5) bei gleichblei bender Drehrichtung des Antriebs Freiheitsgade des Getriebes aufgehoben werden, indem ein Getriebeelement mit einem anderen Element des Aufbaus gekoppelt wird.