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Die
Erfindung betrifft ein Gebäudefenster
mit einem umlaufenden Rahmen zum gebäudefesten Einbau und mindestens
einem starren und gegenüber
dem Rahmen beweglichen Flächenelement,
welches in einer Grundstellung einen durch den Rahmen umgebenen
Freibereich zumindest teilweise verschließt und welches in einer Funktionsstellung
aus dem Freibereich ausgerückt
ist. Dabei sind mindestens zwei schwenkbare Hebelabschnitte vorgesehen,
die jeweils um eine dem Rahmen zugeordnete Rahmendrehachse und jeweils
um eine dem Flächenelement
zugeordnete Flächenelementdrehachse
schwenkbar ausgebildet sind, wobei die vier Drehachsen sich parallel
zueinander erstrecken und jeweils voneinander beabstandet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein zerlegbares Hebelelement und einen
Rahmen eines Gebäudefensters
mit einem derartigen Hebelelement.
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Gattungsgemäße Gebäudefenster
sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie werden
durch gebäudefesten
Einbau des Rahmens installiert. Über
das in sich starre, jedoch gegenüber dem
Rahmen bewegliche Flächenelement
erlauben sie eine individuelle Einstellung. So kann das Flächenelement
beispielsweise als Flächenelement
mit ei ner Fensterscheibe ausgebildet sein, welches zum Öffnen des
Fensters aus seiner Grundstellung ausgerückt wird. Ebenso ist es möglich, den
Rahmen mit mehreren derartigen Flächenelementen mit Fensterscheiben
zu gestalten, so dass die einzelnen Flächenelemente als gemeinsam
oder separat bewegliche Lamellen ausgerückt werden können. Neben
der bevorzugten Gestaltung des Flächenelements mit einer Fensterscheibe
kann auch vorgesehen sein, dass das Flächenelement beschattend wirkt,
beispielsweise durch eine vollständig
lichtundurchlässige
oder getönte
Ausgestaltung. In einem solchen Fall kann durch das Ausrücken des
Flächenelements Einfluss
auf das einfallende Licht genommen werden.
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Aus
der
DE 19611222 C2 und
der
EP 0899404 A2 sind
Gebäudefenster
bekannt, die Hebelabschnitte aufweisen, die durch zusätzliche
Hilfshebel in Art einer Scherenmechanik bewegt werden. Aus der
DE 2425799 A1 ist
ein Dachfenster zur manuellen Handhabung bekannt, welches über mehrere Hebelabschnitte
zwischen einem Klappflügelrahmen und
einem Futterkasten aufweist, die so ausgebildet sind, dass das Fenster
in eine Reinigungsposition überführbar ist.
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Bei
bestehenden Systemen für
gattungsgemäße Gebäudefenster
wird als nachteilig angesehen, dass die mechanische Gestaltung häufig kompliziert
und störanfällig ist.
Zumeist werden scherenartig wirkende Hebel verwendet, mittels derer
ein im Bereich des Rahmens angeordneter Motor das Flächenelement
ausrücken
kann. Neben der mechanischen Anfälligkeit
und den hohen Kosten ist dabei nachteilig, dass eine geschützte Anordnung
der Elektrik und Elektronik nur schwer realisierbar ist, da die Scherenhebel
ausgehend von einem im Rahmenbereich vorgesehenen Motor durch eine
Außenfläche des
Rahmens hindurchragen müssen,
um die Position des Flächenelements
zu beeinflussen.
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Aufgabe und Lösung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Gebäudefenster im Hinblick auf
die Verminderung der Nachteile des Standes der Technik weiterzubilden,
und ein dafür
zerlegbares Hebelelement und einen entsprechenden Rahmen zu entwickeln. Diese
Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 7 und 12 angegebenen
Merkamale gelöst.
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, dass mindestens einer der Hebelabschnitte als
Teil eines starren Hebelelements ausgebildet, welches zusätzlich zum
Hebelabschnitt einen jenseits der Rahmendrehachse vorgesehenen Innenhebelabschnitt
aufweist, wobei ein Motor vorgesehen ist, über den mittels des Innenhebelabschnitts
ein Drehmoment in das Hebelelement einleitbar ist.
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Die
beiden Hebelabschnitte sind bezogen auf eine vertikale Ausrichtung
des Gebäudefensters, also
beispielsweise als Fassadenfenster, in unterschiedlichen Höhen vorgesehen.
Vorzugsweise sind beidseitig des beweglichen Flächenelements jeweils diese
beiden Hebelabschnitte, insgesamt also mindestens vier separate
Hebelabschnitte, vorgesehen. Die nachfolgende Beschreibung ist daher
so zu verstehen, dass die jeweils beschriebenen Merkmale vorzugsweise
symmetrisch zueinander beidseitig des Flächenelements realisiert sind.
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Bei
dem umlaufenden Rahmen handelt es sich beispielsweise um einen Metallrahmen,
der seinerseits eine Vielzahl von zueinander ortsfesten Einzelteilen
umfassen kann. Gegenüber
diesem Rahmen ist das Flächenelement,
welches als Fenster, Fensterlamelle, Beschattungselement oder Beschattungslamelle
ausgebildet sein kann, beweglich, um eine gewünschte Belüftungs- oder Lichteinfallsituation
zu ermöglichen.
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Die
beiden Hebelabschnitte weisen keine gemeinsame Drehachse auf und
sind auch anderweitig nicht unmittelbar miteinander verbunden. Gemeinsam
gestatten Sie jedoch eine vorteilhafte Führung des Flä chenelements,
welches durch die doppelte Anbindung an den Rahmen entlang eines
definierten Bewegungspfades beweglich ist. Bei der Bewegung werden
die beiden Hebelabschnitte jeweils gleichgerichtet um ihre jeweiligen
Drehachsen verschwenkt, wodurch das Flächenelement oben und unten
in die gleiche Richtung bewegt wird.
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Die
konstruktive Gestaltung ist aufgrund der nur zwei erforderlichen
Hebelabschnitte sehr einfach. Darüber hinaus ist auch der Antrieb
eines solchen Systems sehr einfach zu realisieren, da es ausreicht, unmittelbar
nur einen der Hebelabschnitte um seine Rahmendrehachse zu verschwenken,
wobei dies zu einem Ausrücken
des Flächenelements
bei gleichzeitigem Mitschwenken des anderen Hebelabschnitts führt.
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Die
Gestaltung mit mindestens einem Hebelabschnitt, dem Außenhebelabschnitt,
als Teil eines starren Hebelelements erlaubt das Antreiben des Flächenabschnitts
bei gleichzeitiger Kapselung des Motors vor Umwelteinflüssen. Der
Motor kann beispielsweise im Rahmen selbst vorgesehen sein und über den
Innenhebelabschnitt ein Moment auf das Hebelelement ausüben, welches
das Hebelelement um die Rahmendrehachse verschwenkt. Im Bereich dieser
Rahmendrehachse ist eine besonders einfache und gut abdichtbare Übergabe
der durch den Motor bewirkten mechanischen Beaufschlagung des Hebelelements
aus einem geschützten
Innenbereich in einen witterungsausgesetzten Außenbereich möglich. Hierzu
sind vorzugsweise der Außenhebelabschnitt
und der Innenhebelabschnitt durch einen kurzen Wellenabschnitt miteinander
verbunden, wobei dieser Wellenabschnitt in einer rahmenfesten Ausnehmung
gelagert ist.
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Wesentliche
Vorteile werden bereits erreicht, wenn zwei Hebelabschnitte bzw.
vier Hebelabschnitte einer symmetrischen Gestaltung mit Hebelabschnitten
beidseitig des Flächenelements
verwendet werden. Nichtsdestotrotz ist auch eine Gestaltung mit mehr
als zwei Hebelabschnitten je Seite möglich und von der Erfindung
umfasst.
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Was
die Festlegung der Rahmendrehachsen und der Flächenelementdrehachsen betrifft,
so sind insbesondere zwei Ausführungsformen
von Vorteil.
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Bei
der ersten dieser Ausführungsformen
ist der Abstand zwischen der Flächenelementdrehachse
einerseits und der Rahmendrehachse andererseits bei beiden schwenkbaren
Hebelabschnitten identisch. Dabei sind beide Rahmendrehachsen ortsfest
zum Rahmen und beide Flächenelementdrehachsen
ortsfest zum Flächenelement
vorgesehen. Weiterhin sind die Rahmendrehachsen in gleichem Maße voneinander
beabstandet wie die Flächenelementdrehachsen.
Bei einer solchen Gestaltung spannen die Rahmendrehachsen und die
Flächenelementdrehachsen
gemeinsam in jeder Stellung ein Parallelogramm auf, so dass jede
Bewegung eines der Hebelabschnitte zu einer Parallelverlagerung
des Flächenelements
führt.
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Alternativ
hierzu ist es auch möglich,
die Drehachsen derart zu gestalten, dass sich der Abstand der Flächenelementdrehachsen
einerseits und der Rahmendrehachsen andererseits bei beiden schwenkbaren
Hebelabschnitten voneinander unterscheidet und dass eine der Rahmendrehachsen
oder eine der Flächenelementdrehachsen
quer zur Erstreckungsrichtung der Drehachsen in einer definierten Verschieberichtung
verschiebbar ist, während
die übrigen
drei Drehachsen ortsfest an ihrem jeweils zugeordneten Bauteil vorgesehen
sind.
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Bei
dieser alternativen Gestaltung sind demnach nur drei der vier erforderlichen
Drehachsen ortsfest am Rahmen bzw. am Flächenelement vorgesehen. Die
vierte Drehachse weist einen Freiheitsgrad auf und ist quer zu ihrer
Erstreckungsrichtung translativ gegenüber dem zugeordneten Bauteil,
dem Flächenelement
bzw. dem Rahmen, beweglich. Die Gestaltung mit unterschiedlich langen
Hebelabschnitten ermöglicht
es, das Flächenelement
ausgehend von der Grundstellung, in der es in etwa parallel zu dem
durch den Rahmen definierten Freibereich angeordnet ist, in eine
Funktionsstellung zu überführen, in
der neben der Lage auch die Ausrichtung des Flächenelements von der Grundstellung
abweicht. Insbesondere kann durch einen oberen Hebelabschnitt, der
kürzer
als der untere Hebelabschnitt ausgebildet ist, erreicht werden,
dass das Flächenelement
in eine Schrägstellung überführt wird,
in der ein unterer Teil des Flächenelements
weiter vom Rahmen entfernt als ein oberer Teil angeordnet ist. Dies erlaubt
es beispielsweise, ein Fenster zu öffnen, ohne dass die Gefahr
besteht, dass bei Regen Wasser in das Gebäude eindringt. Möglich ist
selbstverständlich
auch eine Gestaltung, bei der in der Funktionsstellung der obere
Teil des Flächenelements
weiter vom Rahmen beabstandet ist als der untere Teil.
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Die
Beweglichkeit der einen nicht ortsfest zum Rahmen oder dem Flächenelement
ausgebildeten Drehachse wird beispielsweise durch eine gerade oder
gebogene Kulisse an dem Bauteil erzielt, dem die bewegliche Drehachse
zugeordnet ist. In dieser Kulisse kann ein Kulissenstein des Hebelabschnitts
beweglich angeordnet sein.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die obere der Flächenelementdrehachsen
die bewegliche Drehachse darstellt. In einem solchen Fall kann die
beschriebene Kulisse beispielweise in den Seitenbereichen des Flächenelements
vorgesehen sein.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung erstrecken sich die Hebelabschnitte
in der Grundstellung des Flächenelements
in etwa parallel zum Flächenelement.
Als Erstreckungsrichtung der Hebelabschnitte wird dabei eine gedachte
Verbindungslinie zwischen den jeweiligen beiden Drehachsen des jeweiligen
Hebelabschnitts verstanden. Die im Wesentlichen parallele Erstreckung,
unter der auch noch ein eingeschlossener Winkel kleiner gleich 5° verstanden
wird, führt
dazu, dass in der Grundstellung des Flächenelements das Flächenelement,
die Hebelabschnitte und der Rahmen im Wesentlichen parallel zueinander
ausgerichtet sind und somit einen vergleichsweise kleinen Bauraum
beanspruchen. Bei einem vertikal eingebauten Gebäudefenster sind die Hebelabschnitte
gemäß dieser
Weiterbildung in der Grundstellung ebenfalls vertikal ausgerichtet.
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In
der Funktionsstellung sind die Hebelabschnitte beispielsweise um
mehr als 45°,
insbesondere um mehr als 75°,
gegenüber
ihrer Stellung in der Grundstellung des Flächenelements verschwenkt. Ideal
ist eine Verschwenkung von etwa 90°. Hierdurch wird die größte denkbare
Ausrückstrecke
erzielt, so dass das Flächenelement
in seiner Funktionsstellung vergleichsweise weit von seiner Grundstellung
entfernt ist.
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Bevorzugt
ist es, dass mindestens zwei Außenhebelabschnitte
als Teil eines Hebelelements der oben beschriebenen Art ausgebildet
sind, wobei die korrespondierenden Innenhebelabschnitte jeweils über eine
Aktuatordrehachse drehbar an einem gemeinsamen Schubelement angelenkt
sind, welches mittels des Motors verlagerbar ist, so dass hierdurch ein
Moment gleichzeitig in die mindestens zwei Hebelelemente einleitbar
ist.
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Bei
einer solchen Ausgestaltung sind demnach zwei Hebelelemente mit
Innenhebelabschnitt und Außenhebelabschnitt
vorgesehen. Mittels des gemeinsamen Schubelements, welches durch
den Motor verlagert werden kann, kann die Motorkraft gleichzeitig
in beide Hebelelemente ein geleitet werden, so dass eine besonders
gleichmäßige Kraftbeaufschlagung
des Flächenelements
und eine geringere mechanische Belastung des einzelnen Hebelelements
erzielt wird. Das Schubelement ist vorzugsweise als starres Bauteil
ausgebildet, an welchem die Innenhebelabschnitte schwenkbar gelagert
sind. Vorzugsweise an einem weiteren Lagerpunkt greift ein hierfür vorgesehener
Motor, beispielsweise ein Linearaktuator an, um diese Schubstange
und damit das Flächenelement
gemeinsam zu bewegen.
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Die
Erstreckungsrichtung des Innenhebelabschnitts schließt mit der
Erstreckungsrichtung des zugeordneten Außenhebelabschnitts vorzugsweise einen
Winkel zwischen 90° und
270° ein.
Besonders bevorzugt sind Winkel zwischen 105° und 165° oder zwischen 195° und 255°. Insbesondere
bevorzugt sind Winkel zwischen 120° und 150° oder zwischen 210° und 240°. Im oben
schon beschriebenen Sinne werden die Erstreckungsrichtungen der
Hebelabschnitte jeweils als Verbindungslinien zwischen den entsprechenden
Drehachsen verstanden. Die angegebenen Winkel, insbesondere die
Winkelbereiche zwischen 120° und
150° sowie
zwischen 210° und 240°, erlauben
ein mechanisches vorteilhaftes Angreifen des Motors am Hebelelement.
Sie sind so geartet, dass auch in der Grundstellung, in der der
Außenhebelabschnitt
parallel zum Flächenelement
ausgerichtet ist, die Aktuatordrehachse versetzt zur Ebene des Flächenelements
angeordnet ist, so dass die zum Antrieb vorgesehenen Komponenten
in einem Bereich mit ausreichendem Bauraum angeordnet sind.
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Die
Erfindung betrifft neben dem Gebäudefenster
ein zerlegbares Hebelelement, vorzugsweise zur Verwendung mit einem
Gebäudefenster oben
beschriebener Art, mit mindestens einem Hebelabschnitt und einem
Wellenabschnitt. Dabei definiert der Wellenabschnitt eine Schwenkachse
des Hebelelements und ist mit dem Hebelabschnitt zur Übertragung
eines Moments drehfest verbunden, wobei sich der Hebelabschnitt
radial vom Wellenabschnitt weg erstreckt.
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Erfindungsgemäß ist dabei
vorgesehen, dass die Verbindung des Hebelabschnitts mit dem Wellenabschnitt
mittels lösbarer
Verbindungsmittel erfolgt, wobei die lösbaren Verbindungsmittel formschlüssig wirkende
Verbindungsmittel umfassen, die am Wellenabschnitt und am lösbaren Hebelabschnitt vorgesehen
sind und die ein radiales Aufschieben des lösbaren Hebelabschnitts auf
die Welle in einer Flügerichtung
zur Herstellung des Formschlusses erlauben. Weiterhin umfassen die
Verbindungsmittel ein davon getrenntes Hilfsglied, welches mit dem Wellenabschnitt
und dem lösbaren
Hebelabschnitt derart verbunden ist, dass ein Abgleiten des lösbaren Hebelabschnitts
vom Wellenabschnitt entgegen der Fügerichtung verhindert wird.
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Diese
Gestaltung trägt
der Tatsache Rechnung, dass bei einem erfindungsgemäßen Gebäudefenster
der Wellenabschnitt, der die rahmenfeste Drehachse definiert, durch
eine Rahmenwandung hindurchgeschoben wird, um erst nachfolgend mit dem
zur Anbindung des Motors vorgesehenen Innenhebelabschnitt drehfest
verbunden zu werden. Eine einstückige
oder fest verbundene Ausgestaltung des Hebelabschnitts und des Wellenabschnitts
ist daher nachteilig. Eine einfache lösbare Gestaltung mittels eines
durch den Hebelabschnitt und den Wellenabschnitt geführten Bolzens
oder einer entsprechenden Schraube wäre nachteilig, da im unmittelbaren
Bereich des Wellenabschnitts eine Montagehandhabung aufgrund des
geringen Bauraums kaum möglich
ist. Weiterhin stellt die mit einer solchen Lösung einhergehende Schwächung des
Wellenabschnitts aufgrund der hohen zu übertragenden Drehmomente einen
vermeidenswerten Schwachpunkt dar.
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung
sieht daher eine Trennung der formschlüssigen Verbindungsmittel von
den hiervon losgelösten
Haltemitteln vor. Die formschlüssigen
Verbindungsmittel können
beispielsweise einen wellenabschnittsseitigen Sechskant aufweisen,
auf den der Hebelabschnitt radial aufgeschoben werden kann. Noch
einfacher kann die Gestaltung sein, wenn die formschlüssig wirkende Verbindungsmittel
zwei einander gegenüberliegende und
zueinander parallele Kupplungsflächen
an einer Mantelfläche
des Wellenabschnitts und eine zumindest einseitig radial offene
Ausnehmung am lösbaren Hebelabschnitt
aufweisen, die an zwei Seiten durch zueinander parallele und aufeinander
zu weisende Greifflächen
begrenzt wird.
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Weder
diese Gestaltung mit Kupplungsflächen
noch die Gestaltung eines Sechskants stellen eine maßgebliche
Schwächung
der Welle dar. Sie erlauben es jeweils, den Hebelabschnitt radial
aufzuschieben. Nachfolgend kann das Hilfsglied mit dem Wellenabschnitt
und/oder den Hebelabschnitt verbunden werden, so dass es den Wellenabschnitt
und den Hebelabschnitt miteinander derart verbindet, dass ein nachfolgendes
versehentliches oder im Betrieb stattfindendes Abziehen des Hebelabschnitts vom
Wellenabschnitt unterbleibt.
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Besonders
von Vorteil ist es dabei, wenn das Hilfsglied schön vor der
Schaffung der Verbindung zwischen Wellenabschnitt und Hebelabschnitt
mit dem Wellenabschnitt verbunden ist und nachfolgend nur noch mit
dem Hebelabschnitt verbunden werden muss.
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Besonders
sinnvoll ist es, wenn das Hilfsglied mit dem Wellenabschnitt derart
verbunden ist, dass es vor der Verbindung mit dem Hebelabschnitt drehbar
auf die Welle aufgesteckt ist. Dies erleichtert die Zusammenfügung des
Hilfsgliedes mit dem Wellenabschnitt, da beim Aufstecken des Hilfsgliedes keine
besondere Winkellage des Hilfsglie des relativ zum Wellenabschnitt
beachtet werden muss. Besonders einfach ist die Kopplung des Hilfsgliedes
am Wellenabschnitt zu realisieren, wenn das Hilfsglied eine Ausnehmung
wie beispielsweise eine Bohrung aufweist, durch die der Wellenabschnitt
hindurch gesteckt wird. Dabei kann zwischen Wellenabschnitt und
Hilfsglied eine Spielpassung vorgesehen sein, so dass das Hilfsglied
an der Welle nur lose befestigt ist. Die Befestigung des Hilfsgliedes
am Hebelelement erfolgt vorzugsweise mittels eines Bolzens oder einer
Schraube. Hierzu weist das Hilfsglied vorzugsweise eine entsprechende
Bohrung oder Ausnehmung auf. Insbesondere von Vorteil ist es, wenn
eine Schraube verwendet wird, die in ein dafür vorgesehenes Innengewinde
am Hebelelement eingeschraubt wird. Als Bolzen wird in diesem Zusammenhang
jedes Bauteil verstanden, welches im eingesetzten Zustand eine bezogen
auf den Wellenabschnitt radiale Verschiebung des Hilfsgliedes gegenüber dem
Hebelabschnitt durch Formschluss unterbindet. Der Bolzen kann als
separates Bauteil oder einteilig oder einstückig am Hilfsglied oder am
Hebelabschnitt vorgesehen sein.
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Ein
wesentlicher Vorteil wird erreicht, wenn das Hilfsglied deutlich
vom Wellenabschnitt beabstandet mit dem Hebelabschnitt verbunden
wird. Hierdurch kann es vermieden werden, zur Herstellung der Verbindung
zwischen Hebelabschnitt und Hilfsglied im engen Bauraum im Bereich
des Wellenabschnitts hantieren zu müssen. Zu diesem Zweck ist es
vorzugsweise vorgesehen, dass die Verbindung des Hilfsgliedes mit
dem Hebelabschnitt um mindestens 2 cm, vorzugsweise um mindestens
4 cm oder 6 cm, beabstandet vom Wellenabschnitt erfolgt. Die entsprechenden
Verbindungsmittel zwischen Hilfsglied und Hebelabschnitt sind demnach
vorzugsweise um diesen Abstand von der Mantelfläche des Wellenabschnitts beabstandet.
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Vorzugsweise
ist am Hebelelement ein zweiter Hebelabschnitt vorgesehen, der im
Betrieb den Außenhebelabschnitt
bildet. Dieser kann eben falls lösbar,
bevorzugt jedoch unlösbar
oder sogar einstückig
mit dem Wellenabschnitt verbunden sein. Die beiden Hebelabschnitte
sind bezogen auf die Erstreckungsrichtung des Wellenabschnitts axial
voneinander beabstandet, so dass die Mantelfläche des Wellenabschnitts zwischen
den Hebelabschnitten als Lagerfläche
zur Lagerung des Hebelelements an einem rahmenfesten Lager genutzt
werden kann.
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Weiterhin
umfasst die Erfindung auch den Rahmen eines Gebäudefensters, der ein Hebelelement
oben genannter Art aufweist, wobei dieses Hebelelement im Bereich
seines Wellenabschnitts drehbar am Rahmen gelagert ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung,
die anhand der Zeichnungen dargestellt sind, wird diese naher erläutet. Dabei
zeigen:
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1a bis 1c eine
erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gebäudefensters
in verschiedenen Stadien beim Übergang
aus der Grundstellung in die Funktionsstellung,
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2a bis 2c eine
zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gebäudefensters
in verschiedenen Stadien beim Übergang
aus der Grundstellung in die Funktionsstellung,
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3 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gebäudefensters
in einer Funktionsstellung,
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4 ein
erfindungsgemäßes zerlegbar ausgebildetes
Hebelelement in einer schematisch angedeuteten Einbausituation und
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5a bis 5c das
Hebelelement der 5 in verschiedenen
Perspektiven und einer Einzelteildarstellung.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die 1a bis 1c zeigen
eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gebäudefensters
in schematischen Seitenansichten.
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Bezugnehmend
auf die 1a weist das Gebäudefenster 10 einen
Rahmen 20 sowie ein gegenüber dem Rahmen bewegliches
Flächenelement 40 auf.
Der Rahmen 20 ist als ein eine Fensteröffnung umlaufend umgebender
Rahmen 20 ausgebildet. Das Flächenelement verschließt im Zustand
der 1a diese Fensteröffnung vollständig. Das
Flächenelement 40 weist
in nicht dargestellter Art und Weise vorzugsweise selbst noch eine
metallische Umrandung auf, durch die eine daran eingesetzte Fensterscheibe
eingefasst ist.
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Zur
Herstellung einer definierten Relativbeweglichkeit des Flächenelements 40 gegenüber dem Rahmen 20 sind
insgesamt drei Hebelelemente 60 vorgesehen, die jeweils
einen Innenhebelabschnitt 62 und einen Außenhebelabschnitt 64 aufweisen. Der
Innenhebelabschnitt 62 und der Außenhebelabschnitt 64 sind
zueinander drehfest ausgebildet, so dass das Hebelelement 60 in
sich starr ist. Jedes der Hebelelemente 60 ist an drei
Bauteilen drehbar gelagert. Um die Flächenelementdrehachse 12,
die am distalen Ende des Außenhebelabschnitts 64 vorgese hen
ist, ist jedes Hebelelement 60 gegenüber dem Flächenelement 40 verschwenkbar.
Um die Rahmendrehachse 14, die im Übergangsbereich zwischen Innenhebelabschnitt 62 und
Außenhebelabschnitt 64 vorgesehen
ist, ist jedes Hebelelement 60 gegenüber dem Rahmen 20 verschwenkbar.
Um eine Aktuatordrehachse 16, die am distalen Ende des
Innenhebelabschnitts 62 angeordnet ist, ist jedes Hebelelement 60 gegenüber einer
Schubstange 80 verschwenkbar, deren Funktion im Weiteren
noch erläutert
wird.
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Aufgrund
der identischen Gestaltung der Hebelelemente 60 und der
identischen Beabstandung der jeweiligen Flächenelementdrehachsen 12 und Rahmendrehachsen 14 bewegen
sich die Hebelelemente 60 stets in gleicher Richtung und
gleichem Maße,
so dass ein definierter Parallelverlagerungs-Bewegungspfad für das Flächenelement 40 vorgegeben
ist. Wie aus den 1b und 1c zu ersehen
ist, ändert
das Flächenelement 40 beim
Herausschwenken aus der durch den Rahmen 20 definierten
Fensteröffnung
dementsprechend seine Lage, nicht aber seine Ausrichtung. Zur Bewegung
des Flächenelements 40 in
den 1a bis 1c skizzierten
Art und Weise ist ein als Linearaktuator vorgesehener Motor 82 vorgesehen,
der um eine gehäusefeste
Drehachse 84 verschwenkbar ist und eine translativ bewegliche
Motorstange 86 aufweist, die an ihrem distalen Ende um
eine Drehachse 88 drehbar an der Schubstange 80 angelenkt
ist. Durch eine Betätigung
des Motors 82 wird eine Verlagerung der Motorstange 86 und
damit eine Verlagerung des Schubstange 80 erzielt. Die
Schubstange 80 bewegt sich dabei zwangsgeführt entlang
eines durch den Abstand der Drehachsen 14, 16 definierten
kreisabschnittsförmigen
Bewegungspfades. Durch die schwenkbare Lagerung des Motors 82 und
der Motorstange 86 am Rahmen 20 bzw. an der Schubstange 80 wird
die damit einhergehende Auslenkung in der Horizontalen kompensiert.
Die Bewegung der Schubstange 80 bewirkt in der in den 1b und 1c zu
ersehenen Art und Weise ein gemeinsames Verschwenken aller Hebelelemente 60.
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Hierdurch
wird die schon beschriebene Parallelverlagerung des Flächenelements 40 bewirkt.
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Wie
aus den 1a bis 1c zu
ersehen ist, werden die Hebelelemente 60 jeweils insgesamt um
etwa 90° verschwenkt,
wobei dies im Falle des jeweiligen Außenhebelabschnitts 64 bedeutet,
dass dieser aus der Vertikalen in die Horizontale verschwenkt wird.
Durch einen von Innenhebelabschnitt 62 und Außenhebelabschnitt 64 eingeschlossenen Winkel
von etwa 135° wird
erreicht, dass die Verlagerung der Drehachse 16 in der
Horizontalen vergleichsweise gering ausfällt, und dass bezogen auf die
Horizontale die Drehachse 16 in keinem Stadium der Bewegung
in den Bereich des Flächensegments 40 gelangt.
Weiterhin ist der Winkel von 135° gegenüber größeren Winkeln,
beispielsweise gegenüber 180°, von Vorteil,
da dadurch schon zu Beginn der Bewegung eine vergleichsweise gute
Hebelwirkung erzielt wird, so dass der Linearaktuator 82 nicht
sehr leistungsstark zu sein braucht.
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Die
weiteren Ausführungsformen
der 2 bis 5 sind im
Hinblick auf viele Komponenten ähnlich
ausgebildet. Äquivalente
Komponenten zu dem Ausführungsbeispiel
der 1a bis 1c stimmen
bezüglich
der letzten beiden Ziffern des Bezugszeichens überein.
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In 2 ist ein weiteres Gebäudefenster 110 mit
einem Rahmen 120 und einem Flächenelement 140 dargestellt.
Das Flächenelement 140 ist
mittels zweier Hebelelemente 160a, 160b mit dem
Rahmen 120 sowie einer Schubstange 180 gekoppelt.
In der schon beschriebenen Art und Weise ist die Schubstange mittels
eines Linearaktuators 182 beweglich.
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Der
wesentliche Unterschied zwischen den Ausführungsformen der 1a bis 1c und 2a bis 2c liegt
darin, dass die Hebelelemente 160a, 160b nicht
identisch zueinander ausgebildet sind. Das untere Hebelelement 160a entspricht
bezüglich
seiner Anbindung an den verschiedenen Komponenten sowie bezüglich seiner
Maße den
Hebelelementen 60 der Ausführungsform der 1a bis 1c.
Das obere Hebelelement 160b ist anders gestaltet. Sein
Außenhebelabschnitt 164b ist
kürzer als
der Außenhebelabschnitt 164a des
Hebelelementes 160a. Auch bezüglich der Anbindung des oberen Hebelelements 160b besteht
ein Unterschied. Das Hebelelement 160b ist zwar ebenfalls über Schwenkachsen 114, 116 mit
dem Rahmen 120 und der Schubstange 180 verbunden,
die flächenelementseitige
Drehachse 112b ist jedoch abweichend von der flächenelementseitigen
Drehachse 112a des unteren Hebelelements 160a nicht
ortsfest zum Flächenelement 140 ausgebildet.
Stattdessen ist am seitlichen Rand des Flächenelements 140 eine
Führungskulisse 142 vorgesehen,
in der die Drehachse 112a translativ beweglich ist.
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Diese
Gestaltung ist den unterschiedlichen Hebellängen der Außenhebelabschnitte 164a, 164b geschuldet.
Wie die 2b und 2c zeigen,
wird bei der Aktivierung des Linearaktuators 182 zwar ein gemeinsames
Verschwenken der Hebelelemente 160a, 160b um einen
identischen Drehwinkel und in gleicher Richtung erreicht, aufgrund
der kürzeren Gestaltung
des Außenhebelabschnitts 164b wird
dadurch jedoch neben der Verlagerung des Flächenelements 140 auch
ein Verkippen des Flächenelements 140 erzielt.
Während
der Bewegung bewegt sich auch die flächenelementseitige Drehachse 112a relativ
zum Flächenelement 140 und
wandert dabei in der Kulisse 142 nach unten. Bei Erreichen
der Funktionsstellung der 2c ist
die Drehachse 112a am unteren Ende der Kulisse 142 angekommen.
Die Kulisse 142 bildet in dieser Stellung quasi einen Anschlag, der
eine darüber
hinausgehende Beweglichkeit unterbindet.
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Die 3 zeig
eine Varianten der vorbeschriebenen Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform
der 3 ist die Anbindung des Flächenelements 240 an
den Rahmen 220 mit der Ausführungsform der 1a bis 1c identisch.
Ein Unterschied besteht hinsichtlich des Antriebs. Der Linearaktuator 282 wirkt
bei dieser Ausführungsform
unmittelbar und ohne Zwischenschaltung einer Schubstange auf den
Innenhebelabschnitt 262 des untersten Hebelelements 260.
Die darüberliegenden
anderen Hebelelemente 260 weisen ihrerseits keine Innenhebelabschnitte
auf. Bei dieser Ausführungsform dienen
somit zwei der drei Hebel lediglich zur Herstellung eines definierten
Bewegungspfades, während
nur das unterste Hebelelement 260 tatsächlich die Bewegung des Flächenelements 240 verursacht.
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Die 4 zeigt
einen erfindungsgemäßen Hebel 460 in
einer schematisch dargestellten Einbausituation von oben. Dies kann
beispielsweise die Einbausituation der Fenster der 1 bis 3 sein. Dabei
ist zu erkennen, dass ein Außenhebelabschnitt 464 am
distalen Ende drehbar mit einem gepunktet dargestellten Flächenelement 440 verbunden
ist. Am gegenüberliegenden
Ende des Hebelelements 460 ist der Innenhebelabschnitt 462 drehbar
an einer Schubstange 480 befestigt. Während der Außenhebelabschnitt 464 sowie
das Flächenelement 440 außenseitig
vorgesehen sind, befinden sich der Innenhebelabschnitt 462 und
die Schubstange 480 in einem gestrichelt dargestellten
Gehäuse 422,
welches Teil des Rahmens ist. Der Innenhebelabschnitt 462 und
der Außenhebelabschnitt 464 sind
miteinander über
einen Wellenabschnitt 470 verbunden. Dabei sind sie axial
gegeneinander versetzt. Diese Gestaltung erlaubt es, das Eindringen
von Wasser und Schmutz in das Gehäuse 422 fast vollständig zu
verhindern, da die gehäuse-
bzw. rahmenseitige Lagerung des Hebelelements 460 mittels
des Wellenabschnitts 470 am Gehäuse 422 erfolgt. Dementsprechend
muss im Gehäuse 422 lediglich
eine Bohrung 424 vorgesehen sein, durch die hindurch sich
der Wellenabschnitt 470 erstreckt. Eine solche Lagerung ist
leicht abdichtbar.
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Wie
die Ausführungsform
der 4 verdeutlicht, kann das Hebelelement 460 nicht
einstückig oder
mit fest miteinander verbundenen Hebelab schnitten 462, 464 ausgebildet
sein, da ansonsten eine Montage nicht möglich wäre. Die 5a bis 5c verdeutlichen
einen Aufbau, der dieses Problem löst.
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Die 5a und 5b zeigen
das Bezug nehmend auf die 4 bereits
beschriebene Hebelelement 460 in perspektivischen Ansichten.
Das Hebelelement 460 weist einen Außenhebelabschnitt 464 auf,
an dessen distalen Ende ein pilzförmiger Achszapfen 465 zur
Ankopplung an das Flächenelement 440 vorgesehen
ist. Am gegenüberliegenden Ende
ist das Achselement 470 vorgesehen, welches mit dem Außenhebelabschnitt 464 wie
auch mit dem Innenhebelabschnitt 462 einen rechten Winkel
einschließt.
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Abweichend
von der Verbindung des Außenhebelabschnitts 464 mit
dem Wellenabschnitt 470 ist die Verbindung des Innenhebelabschnitts
462 zum Wellenabschnitt 470 lösbar gestaltet. Dies wird über die
in der 5c näher dargestellten Bestandteile
erreicht. Der 5c ist zu ersehen, dass der
Wellenabschnitt 470 zwei Kupplungsflächen 472 auf gegenüberliegenden
Seiten der Mantelfläche
aufweist. Korrespondierend zum Abstand dieser Kupplungsflächen 472 weist
der Innenhebelabschnitt 462 ein Gabelmaul 463 auf,
dessen Greifflächen 463a, 463b entsprechend
den Kupplungsflächen 422 voneinander
beabstandet sind. Dementsprechend kann der Innenhebelabschnitt 462 in
der in 5 dargestellten Richtung 492 auf
die Kupplungsflächen 422 zur
Herstellung eines Formschlusses aufgeschoben werden.
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Um
zu verhindern, dass während
der Montage oder im Betrieb dieser Formschluss durch versehentliches
Abziehen des Innenhebelabschnitts 462 wieder gelöst wird,
ist das Hilfsglied 474 vorgesehen. Dieses weist eine Bohrung 475 auf,
deren Innendurchmesser etwas größer ist
als der Außendurchmesser
des Wellenabschnitts 470. Das Hilfsglied 474 kann
daher noch vor dem Innenhebelabschnitt 462 in einfacher
Art und Weise in Richtung 494 auf den Wellenabschnitt 470 axial
aufgeschoben werden. Wenn nachfolgend der Innenhebelabschnitt 462 radial
in Richtung 492 aufgeschoben worden ist, erlauben eine
Bohrung 476 am Hilfsglied 474 sowie ein Innengewinde 463c am
Innenhebelabschnitt 462 eine Fixierung des Hilfsglieds 474 am
Innenhebelabschnitt 462 mittels einer Schraube 478.
Dieser montierte Zustand ist aus den 7a und 7b zu ersehen. Es ist zu erkennen, dass
das Hilfsglied wirksam verhindert, dass der Innenhebelabschnitt 462 vom
Wellenabschnitt 470 abgezogen wird.
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Bezugnehmend
auf die bereits beschriebene 5 werden
die Vorteile der modularen Gestaltung gemäß den 5a bis 5c deutlich.
So ist zu ersehen, dass die Montage sehr einfach erfolgen kann, indem
zunächst
der isolierte Außenhebelabschnitt 464 mit
dem Wellenabschnitt 470 in Richtung des Pfeils 490 in
die Bohrung 424 des Gehäuses 422 eingeschoben
werden. Dabei oder anschließend
kann das Hilfsglied 474 auf den in das Gehäuse 422 ragenden
Teil des Wellenabschnitts 470 in Richtung des Pfeils 494 axial
aufgeschoben werden. Anschließend
wird der Innenhebelabschnitt 462 in der bereits beschriebenen
Art und Weise radial in Richtung des Pfeils 492 auf den
Wellenabschnitt 470 aufgeschoben. Zuletzt wird die Verbindung
zwischen dem Hilfsglied 474 und dem Innenhebelabschnitt 462 hergestellt,
wobei dies, wie aus 5 deutlich wird,
in einem Bereich des Gehäuses 422 geschieht,
in dem ausreichender Raum zum Einschrauben der entsprechenden Schraube
vorhanden ist.