DE102005035952B4

DE102005035952B4 - Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen

Info

Publication number: DE102005035952B4
Application number: DE200510035952
Authority: DE
Inventors: Andreas Bös
Original assignee: ELV ELEKTRONIK AG
Current assignee: ELV ELEKTRONIK AG
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: EP1748139A3; EP1748139A2; DE102005035952A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Öffnen und Schließen von Fenstern oder Türen mit einem Motor (15) in einem an einem Fenster- oder Türflügel (2) oder Fenster- oder Türrahmen (6) montierbaren Gehäuse (3), einem Lagerbock (5) mit einer kippbar gelagerten und teilweise gebogenen Zahnstangenführung (4) zur Montage an einem dem Gehäuse (3) gegenüberliegenden Fenster-/Türflügel (2) oder Fenster-/Türrahmen (6) und einem mit dem Motor (15) gekoppelten Zahnritzel (12), das in die Zahnstangenführung (4) zur Bewegung des Zahnritzels (12) auf der Zahnstangenführung (4) eingreift, wobei die Kippachse (11) für die Zahnstangenführung (4) parallel zur Rotationsachse (10) des Zahnritzels (12) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenführung (4) eine Zahnstange (3) mit einem geraden Abschnitt und einem daran anschließenden gekrümmten Abschnitt hat, auf der das Zahnritzes (12) abrollt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen mit einem Motor in einem an einem Fenster- oder Türflügel oder Fenster- oder Türrahmen montierbaren Gehäuse, mit einem Lagerbock mit einer kippbar gelagerten und teilweise gebogenen Zahnstangenführung zur Montage an einem dem Gehäuse gegenüberliegenden Fenster-/Türflügel oder Fenster-/Türrahmen und einem mit dem Motor gekoppelten Zahnritzel. das in die Zahnstangenführung zur Bewegung des Zahnritzels auf der Zahnstangenführung eingreift, wobei die Kippachse für die Zahnstangenführung parallel zur Rotationsachse des Zahnritzels verläuft.
Derartige Vorrichtungen zum automatischen Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen sind an sich hinreichend bekannt. So ist in der DE 32 40 052 A1 beispielsweise eine Vorrichtung zum begrenzten Öffnen und Schließen von Drehfenstern mit einem Elektromotor beschrieben, dessen Drehbewegung über eine auf einer Spindel laufenden Spindelmutter in eine geradlinige Schub- bzw. Zugbewegung umgewandelt wird. Um sowohl eine manuelle, als auch eine automatische durch eine Schaltuhr gesteuerte Betätigung zu ermöglichen ist an der Spindelmutter ein in Richtung der Spindelachse verlaufendes Verlängerungsstück vorgesehen, das am Fenster rahmen geführt ist. Ein unter Federbelastung stehender Führungskörper am Verlängerungsstück greift in eine Führungskurve an einem am Flügelrahmen befestigten Element ein.
Weiterhin ist aus der DE 295 11 416 U1 eine Vorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Fensterflügels beschrieben, die eine mittels Fernbedienung ansteuerbare Antriebsvorrichtung hat, die auf dem Flügelrahmen oder Fensterrahmen montierbar ist. Ein mit der Antriebsvorrichtung zusammenwirkendes Stellmittel schafft die Verbindung zwischen dem Fensterrahmen und dem Fensterflügel. Das Stellmittel ist als flexible Gewindestange ausgeführt.
Mit einer solchen fernsteuerbaren Vorrichtung ist eine automatische Lüftung von Räumen möglich. In Verbindung mit einer geeigneten Heizungs- und Lüftungssteuerung kann damit der Energiebedarf reduziert und das Wohnklima erhöht werden.
Die bekannten nachträglich an Fenster und Türen montierbaren Vorrichtungen haben den Nachteil, dass die Gewindestangen in den Raum hineinragen und damit störend sind. Zudem wird der unterschiedliche Kraftbedarf beim Schließen eines Fensters oder einer Tür konstruktiv nicht berücksichtigt. Das Andrücken des Fensterflügels an den Fensterrahmen zum dichten Abschluss erfordert nämlich wesentlich mehr Kraft als der eigentliche Schließvorgang. Das heißt, dass die Antriebseinheit insbesondere für den letzten Teil des Schließvorgangs erhebliche Drehmomente aufbringen muss.
DE 196 06 006 B4 offenbart einen Antrieb für einen Flügel eines Fensters mit einem Eckbereich des Flügels angebrachten Drehabtriebsglied, das mit einem am Rahmen abgestützten Kraftübertragungsglied zusammenwirkt. Das Kraftübertragungsglied ist eine gebogene Zahnstangenführung mit einer Zahnstange im geraden Abschnitt der Zahnstangenführung. Angrenzend an die Zahnstange befindet sich der gekrümmte Abschnitt, an dessen Ende der Anlenkpunkt für die Zahnstangenführung ist. Das Zahnritzel rollt auf der Zahnstange im geraden Abschnitt ab.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen mit einem Motor in einem an einen Fenster- oder Türflügel oder Fenster- oder Türrahmen montierbaren Gehäuse zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zahnstangenführung eine Zahnstange mit einem geraden Abschnitt und einem daran anschließenden gekrümmten Abschnitt hat, auf der das Zahnritzel abrollt.
Mit Hilfe der teilweise gebogenen und kippbar gelagerten Zahnstangenführung und dem Antrieb eines auf der Zahnstangenführung laufenden Zahnritzels ist eine optimale Kraftübertragung möglich. Die teilweise gebogene Form der Zahnstangenführung führt dazu, dass die Schließkräfte ausgehend von der Kippachse beim Abrollen des Zahnritzels über den gebogenen Teil immer größer werden und im anschließenden nicht gebogenen Teil eine konstante Übersetzung durch den vorhergehenden gebogenen Teil realisiert ist. Zudem führt der gebogene Abschnitt dazu, dass die Zahnstangenführung selbst verschwenkt wird und im geschlossenen Zustand des Fensters an einem Fensterrahmen anliegen kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn, die Kippachse der kippbar gelagerten Zahnstangenführung unterhalb des gekrümmten Abschnitts im Mittelpunkt eines den gekrümmten Abschnitt bildenden Teilkreises angeordnet ist. Diese Abstimmung der Kippachse mit dem Teilkreis des gekrümmten Abschnittes führt zu einem optimierten Schließvorgang, bei dem die auf dem Fensterflügel wirkenden Hebelkräfte größer werden, wenn das Zahnritzel auf dem gekrümmten Abschnitt abrollt. Gleichzeitig schwenkt die Zahnstangenführung dann im Schließvorgang aus einer annähernd waagerechten Position in die vertikale Position, um in der Endposition bei geschlossenem Zustand des Fensterflügels bündig am Fensterrahmen anzuliegen.
Zur Vergrößerung des Drehmomentes ist es vorteilhaft, wenn der Motor mit dem Zahnritzel über ein in dem Gehäuse untergebrachtes Getriebe gekoppelt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass unabhängig von dem Öffnungs-/Schließmechanismus ein zweites Antriebssystem zur Ver- und Entriegelung des Fenster-/Türschlosses in das Gehäuse integriert ist. Dabei ist in dem Gehäuse ein Aktuator mit einem Koppelelement für eine Fenster- oder Türschließeinrichtung vorgesehen. Der Aktuator hat vorzugsweise einen Motor, ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe und ein mit dem Getriebe zusammenwirkendes Koppelelement. Um ein manuelles Öffnen des Fensters oder der Tür zu ermöglichen ist es vorteilhaft, wenn ein aus dem Gehäuse herausragender und mit dem Koppelement zusammenwirkender handbetätigbarer Griff vorgesehen ist.
Zur Entkopplung der manuellen und automatischen Ver-/Entriegelung ist vorzugsweise eine Kupplung zum wahlweisen Ankoppeln des Koppelelementes an den Motor oder den Drehgriff vorgesehen. Die Kupplung sollte Mittel zur Druckbetätigung haben, so dass bei Druckbetätigung des Drehgriffs ein Auskoppeln des Koppelelementes von dem Motor und ein Herstellen einer Wirkverbindung zwischen Drehgriff und Koppelelement erfolgt. Zur Vermeidung aufwendiger Verkabelungen ist die Vorrichtung vorzugsweise batteriebetrieben. Hierzu ist in einem Gehäuse ein Anschluss zur lösbaren Verbindung eines Akkumulatorpacks an die im Gehäuse enthaltenen elektronischen und/oder elektrischen Bauelemente vorgesehen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Funkempfänger in dem Gehäuse zur Funkfernbetätigung der Vorrichtung vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 – perspektivische Darstellung der Fensterkippvorrichtung;
2a – Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung aus 1 im geschlossenen Zustand;
2b – Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung aus 1 im geöffnetem Zustand;
3 – Schnittansicht der Fensterkippvorrichtung aus 1 als Draufsicht;
4 – Draufsicht der Fensterkippvorrichtung aus 1;
5 – Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung aus 1.
Die 1 lässt eine perspektivische Anordnung einer Vorrichtung 1 zum Öffnen und Schließen von Fenstern erkennen, die nachfolgend Fensterkippvorrichtung 1 genannt wird. Die Fensterkippvorrichtung 1 hat ein an einen Fensterflügel 2 montiertes Gehäuse 3, in das ein Motor mit einem Getriebe zur Rotation eines Zahnrades integriert ist. Das Zahnrad wird in einer teilweise gebogenen Zahnstangenführung 4 geführt und rollt auf der Zahnstange der Zahnstangenführung 4 ab. Die Zahnstangenführung 4 hat einen geraden und einen daran anschließenden gekrümmten Abschnitt und ist an einem Lagerbock 5 kippbar gelagert. Der Lagerbock 5 ist an dem Fensterrahmen 6 gegenüberliegend von der Montageposition des Gehäuses 3 an dem Fensterflügel 2 befestigt.
Zur automatischen und manuellen Verriegelung bzw. Entriegelung des Fensters ist eine zweite Betätigungseinrichtung in das Gehäuse 3 integriert. Diese Betätigungs einrichtung hat einen aus dem Gehäuse 3 herausragenden Drehknopf 7, um das Fenster manuell zu Verriegeln bzw. Entriegeln.
Unterhalb des Gehäuses 3 ist ein Anschluss zur lösbaren Verbindung eines Akkumulatorpacks 8 vorgesehen, der auf diese Weise auswechselbar ist. Damit kann die Fensterkippvorrichtung 1 autark ohne feste Verkabelung betrieben werden.
Die 2a) lässt eine Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung 1 im geschlossenen Zustand des aus Fensterflügel 2 und Fensterrahmen 6 bestehenden Fensters 9 erkennen. Es wird deutlich, dass sich die Rotationsachse 10 des in der Zahnstangenführung 4 geführten Zahnritzels im gebogenen Abschnitt der Zahnstangenführung 4 nahezu am Ende derselben befindet. Die Kippachse 11 für die Zahnstangenführung 4 am Lagerbock 5 liegt dann genau unterhalb von der Rotationsachse 10, so dass die Rotationsachse 10 und die Kippachse 11 auf einer parallel zum Fensterrahmen 6 verlaufenden Flucht liegen und der Fensterflügel 2 dicht am Fensterrahmen 6 anliegt.
Die 2b) lässt eine Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung 1 im geöffneten Zustand erkennen. Es wird deutlich, dass nunmehr die Rotationsachse 10 für das Zahnritzel am Ende des geraden Abschnitts liegt und die Zahnstangenführung 4 um die Kippachse 11 von der vertikalen Position in Richtung einer waagerechten Position ausgeschwenkt ist. Dennoch ragt die Zahnstangenführung 4 nicht über das Gehäuse 3 hinaus.
Die 3 lässt eine Draufsicht auf die Fensterkippvorrichtung 1 mit aufgeschnittenem Gehäuse 3 und aufgeschnittener Zahnstangenführung 4 erkennen. Es wird deutlich, dass ein Zahnritzel 12 um die Rotationsachse 10 rotierbar ist und auf der Zahnstange 3 der Zahnstangenführung 4 abrollt. Die Rotationsachse 10 mit dem Zahnritzel 12 wird über ein Getriebe 14 von einem Motor 15 angesteuert.
Ein weiterer Motor 16 ist über ein zweites Getriebe 17 mit einem Koppelement 18 für eine Fensterschließeinrichtung in Wirkverbindung miteinander gekoppelt, um das Fenster zu Verriegeln oder zu Entriegeln. Der aus Motor 16, Getriebe 17 und Kop pelelement 18 gebildete Aktuator hat vorzugsweise eine beispielsweise im Koppelelement 18 integrierte Kupplung, um das Koppelelement 18 zur automatischen Ver-/Entriegelung wahlweise an den Motor 16 oder zur manuellen Betätigung den aus dem Gehäuse herausragenden Drehgriff 7 anzukoppeln. Die Abkoppelung des Motors 16 und Getriebes 17 von dem Koppelement 18 kann beispielsweise durch Druck auf den Drehgriff 7 und dem damit verbundenen Ausrasten einer Zahnkranzverbindung zwischen Koppelelement 18 und Getriebe 17 erfolgen.
In das Gehäuse kann in nicht dargestellter Weise ein Funkempfänger integriert sein, um den Öffnungs- bzw. Schließvorgang fernzusteuern.
Die Energieversorgung beispielsweise durch den Akkumulatorenpack 8 ist in der 3 nicht dargestellt.
Die 4 lässt eine schematische Draufsicht auf die Fensterkippvorrichtung 1 erkennen. Es wird deutlich, dass unterhalb des Gehäuses 3 ein Akkumulatorpack 8 an das Gehäuse 3 lösbar angeschlossen werden kann. Weiterhin ist erkennbar, dass die Zahnstangenführung 4 parallel zur Seitenwand des Gehäuses 3 ausgerichtet ist.
Die 5 lässt eine schematische Seitenansicht der Fensterkippvorrichtung 1 erkennen. Es ist deutlich, dass die Kippachse 11 der kippbar gelagerten Zahnstangenführung 4 unterhalb des gekrümmten Abschnitts im Mittelpunkt eines den gekrümmten Abschnitt bildenden Teilkreises liegt. Dieser Teilkreis ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Viertelkreis.

Claims

Vorrichtung (1) zum Öffnen und Schließen von Fenstern oder Türen mit einem Motor (15) in einem an einem Fenster- oder Türflügel (2) oder Fenster- oder Türrahmen (6) montierbaren Gehäuse (3), einem Lagerbock (5) mit einer kippbar gelagerten und teilweise gebogenen Zahnstangenführung (4) zur Montage an einem dem Gehäuse (3) gegenüberliegenden Fenster-/Türflügel (2) oder Fenster-/Türrahmen (6) und einem mit dem Motor (15) gekoppelten Zahnritzel (12), das in die Zahnstangenführung (4) zur Bewegung des Zahnritzels (12) auf der Zahnstangenführung (4) eingreift, wobei die Kippachse (11) für die Zahnstangenführung (4) parallel zur Rotationsachse (10) des Zahnritzels (12) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenführung (4) eine Zahnstange (3) mit einem geraden Abschnitt und einem daran anschließenden gekrümmten Abschnitt hat, auf der das Zahnritzes (12) abrollt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippachse (11) der kippbar gelagerten Zahnstangenführung (4) unterhalb des gekrümmten Abschnitts im Mittelpunkt eines den gekrümmten Abschnitt bildenden Teilkreises liegt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (15) mit dem Zahnritze) (12) über ein in dem Gehäuse (3) untergebrachten Getriebe (14) gekoppelt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (3) ein Aktuator mit einem Koppelelement (18) für eine Fenster- oder Türschließeinrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein mit dem Motor (16) gekoppeltes Getriebe (17) und ein mit dem Getriebe (17) zusammenwirkendes Koppelelement (18) hat.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen aus dem Gehäuse (3) herausragenden und mit dem Koppelelement (18) zusammenwirkenden handbetätigbaren Drehgriff (7).
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung zum wahlweisen Ankoppeln des Koppelelements (18) an dem Motor (16) oder den Drehgriff (7) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung Mittel zur Druckbetätigung derart hat, dass bei Druckbetätigung des Drehgriffs (7) ein Auskoppeln des Koppelelementes (18) von dem Motor (16) und Herstellen einer Wirkverbindung zwischen Drehgriff (7) und Koppelelement (18) erfolgt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (3) ein Anschluss zur lösbaren Verbindung eines Akkumulatorpacks (8) an die im Gehäuse (3) enthaltenen elektronischen und/oder elektrischen Bauelemente vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Funkempfänger in dem Gehäuse (3) zur Funkbetätigung der Vorrichtung (1).