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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Falzlüfter für ein Fenster oder eine Tür, welcher zum Anbringen an einem Blendrahmen oder an einem Flügel des Fensters oder der Tür ausgebildet ist und einen Luftkanal für eine durch einen Falz des Fensters oder der Tür verlaufende Luftströmung definiert, wobei in dem Luftkanal wenigstens ein Strömungsbegrenzungsventil angeordnet ist, welches ein zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegliches Schließelement umfasst, das durch eine Starkluftströmung in Richtung der Schließstellung bewegbar ist. Weiterhin ist die Erfindung auf ein Fenster oder eine Tür mit einem solchen Falzlüfter gerichtet.
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Falzlüfter werden bei verschiedenen Fenstern, Türen oder dergleichen, insbesondere bei hochdichten Kunststofffenstern oder Kunststofftüren, eingesetzt, um einen Luftaustausch zwischen der Außenseite und der Innenseite des Fensters oder der Tür, also zwischen Innenraum und Umgebung, zu ermöglichen. Das Strömungsbegrenzungsventil verhindert hierbei einen unerwünscht hohen Volumenstrom durch den Falz, wie er beispielsweise bei starkem Wind auftreten könnte.
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Das Strömungsbegrenzungsventil könnte beispielsweise ein Schließelement umfassen, das ähnlich wie eine Rückschlagklappe auf beiden Seiten direkt anströmbar ist. Eine Starkluftströmung ist dann in der Lage, das teilweise geöffnete Schließelement durch direktes Anströmen zuzudrücken. Hierbei ist es allerdings kaum möglich, eine feiner abgestufte Öffnungssteuerung vorzusehen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Strömungsbegrenzung in Falzlüftern zu ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Falzlüfter mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist das Schließelement im Bereich einer Engstelle des Luftkanals derart angeordnet, dass es bei einer auftretenden Starkluftströmung aufgrund des Venturi-Effekts in Richtung der Schließstellung bewegt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft steigt im Bereich der Engstelle an, was mit einer Verringerung des statischen Drucks einhergeht. Diese Druckverringerung ist in der Lage, das Schließelement in Richtung der Schließstellung zu bewegen. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit ist, umso größer ist auch die auf das Schließelement einwirkende Kraft und somit das Ausmaß des Schließens. Im Ergebnis ist das Strömungsbegrenzungsventil somit in der Lage, auf einfache Weise einen weitgehend konstanten Volumenstrom durch den Falz einzuregeln.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung angegeben.
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Es ist bevorzugt, dass sich der Strömungsquerschnitt des Luftkanals beidseitig der Engstelle erweitert. Der Luftkanal bildet in diesem Fall eine Venturi-Düse, welche eine exakte Steuerung der Position des Schließelements ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Engstelle des Luftkanals zumindest zum Teil durch das Schließelement gebildet. Mit anderen Worten ist das Schließelement derart geformt, dass es selbst zur Verengung des Strömungsquerschnitts beiträgt. Dies kann insbesondere dadurch bewerkstelligt sein, dass das Schließelement auch in der Öffnungsstellung in den Luftkanal hineinragt.
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Das Schließelement kann den Luftkanal teilweise oder vollständig blockieren, wenn es sich in der Schließstellung befindet. Bei einer teilweisen Blockade ist stets eine Mindestöffnung des Luftkanals sichergestellt, welche einen Mindestluftaustausch ermöglicht. Eine vollständige Blockade trägt insbesondere zum Schallschutz bei.
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Vorzugsweise ist das Schließelement in die Öffnungsstellung vorgespannt, insbesondere aufgrund der Schwerkraft. Somit ist sichergestellt, dass das Strömungsbegrenzungsventil bei fehlender oder geringfügiger Druckdifferenz zwischen Außenseite und Innenseite des Fensters oder der Tür stets vollständig geöffnet ist und folglich ein Luftaustausch stattfinden kann. Für eine Vorspannung mittels Schwerkraft kann das bewegliche Schließelement z.B. liegend angeordnet und zur Anströmung von oben vorgesehen sein. Die Vorspannung kann jedoch auch durch ein Federelement bereitgestellt werden.
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Das Schließelement kann weiterhin als Klappe ausgeführt sein, welche um eine quer zu einer Hauptströmungsachse des Luftkanals verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ist. Eine solche schwenkbare Klappe ermöglicht eine besonders einfache Konstruktion.
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Die Klappe kann eine in den Luftkanal hinein weisende Wölbung aufweisen, welche zur Verengung des Strömungsquerschnitts beiträgt. Der Kanal selbst muss dann nicht zwingend mit einer sich verengenden Wandstruktur versehen sein.
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Bei Bedarf kann ein der Klappe gegenüberliegender Wandabschnitt des Luftkanals jedoch eine in den Luftkanal hinein weisende Wölbung aufweisen. Durch zwei gegenüberliegende Wölbungen im Luftkanal kann eine ähnliche Konfiguration geschaffen werden, wie sie bei einer Venturi-Düse vorliegt. Die Engstelle kann grundsätzlich auch ausschließlich durch eine entsprechende Wölbung der Luftkanalwand gebildet sein.
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Die Schwenkachse kann insbesondere durch einen Randbereich der Klappe verlaufen. Somit steht im Prinzip die vollständige Klappenfläche zur Steuerung der Größe des Strömungsquerschnitts zur Verfügung.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Schließelement mittels eines Betätigungselements in der Öffnungsstellung, in der Schließstellung und/oder in einer dazwischen liegenden Strömungsbegrenzungsstellung arretierbar ist. Als Betätigungselement kann beispielsweise ein einfacher, von außen zugänglicher Hebel vorgesehen sein. Ein Benutzer kann mittels des Betätigungselements das Strömungsbegrenzungsventil auf Wunsch vollständig schließen oder den Falzlüfter dauerhaft auf eine Mindestöffnung festlegen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fenster oder eine Tür mit einem Blendrahmen und einem unter Ausbildung eines Falzes an dem Blendrahmen angeordneten Flügel, wobei ein Falzlüfter wie vorstehend beschrieben am Blendrahmen oder am Flügel angebracht ist, um eine Luftströmung zwischen einer Außenseite und einer Raumseite des Fensters oder der Tür zu ermöglichen. Der Flügel muss dabei nicht zwingend beweglich am Blendrahmen gelagert sein. Insbesondere müssen Flügel und Blendrahmen nicht zwingend als getrennte Komponenten vorliegen, so dass ein Fenster im Sinne der Erfindung beispielsweise auch durch eine Fixverglasung gebildet sein kann. Falls zwischen Flügel und Blendrahmen keine Trennung besteht, ist unter einem Falz ein beliebiger Kanal zu verstehen, welcher eine Luftströmung zwischen der Außenseite und der Raumseite des Fensters oder der Tür ermöglicht. Dies gilt für alle im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen.
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Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Falzlüfter ein Strömungsbegrenzungsventil mit einer verschwenkbaren Klappe als Schließelement umfasst, wobei die Klappe an einem Klappenende verschwenkbar gelagert ist und sich ausgehend von diesem Klappenende in Richtung einer Raumseite des Fensters oder der Tür erstreckt.
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Eine alternative Ausgestaltung sieht demgegenüber vor, dass die Klappe an einem Klappenende verschwenkbar gelagert ist und sich ausgehend von diesem Klappenende in Richtung einer Außenseite des Fensters oder der Tür erstreckt. Auftretende Starkluftströmungen verlaufen typischerweise von der Außenseite zu der Raumseite. Bei einer Klappe, welche sich ausgehend von der Lagerstelle in Richtung der Außenseite erstreckt, wird eine Starkluftströmung ab einem bestimmten Schwellenwert zu einem direkten Anströmen der Klappenunterseite führen, woraus ein sofortiges vollständiges Schließen resultiert. Hierdurch kann ein unerwünschtes "Flattern" kurz vor Erreichen der Schließstellung vermieden werden. Im umgekehrten Fall, d.h. bei einer sich ausgehend von der Lagerstelle in Richtung der Raumseite erstreckenden Klappe findet die Steuerung der Klappenposition durch Starkluftströmungen hingegen ausschließlich anhand des Venturi-Effekts statt.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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1 ist ein Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fenster, das mit einem Falzlüfter ausgestattet ist.
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2 zeigt den Falzlüfter des Fensters gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung, wobei sich eine Klappe des Falzlüfters in einer Öffnungsstellung befindet.
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3 zeigt den Falzlüfter gemäß 2, wobei sich die Klappe in einer teilweise geschlossenen Stellung befindet.
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4 zeigt einen Falzlüfter gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
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Das in 1 teilweise dargestellte Fenster umfasst einen Blendrahmen 11 und einen Flügel 13, welcher unter Ausbildung eines Falzes 15 beweglich an dem Blendrahmen 11 gelagert ist. Der Blendrahmen 11 und der Flügel 13 können beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein. Ein am Blendrahmen 11 angebrachter Falzlüfter 17 sorgt dafür, dass ein Luftaustausch zwischen der Raumseite R des Fensters und der Außenseite A des Fensters stattfinden kann. Zu diesem Zweck sind an der Raumseite R und an der Außenseite A des Fensters entsprechende Ein- und Auslassöffnungen vorgesehen, wie dies grundsätzlich bekannt ist. Der Falzlüfter 17 definiert hierbei einen zwischen solchen Öffnungen verlaufenden Luftkanal 19 für eine Luftströmung zwischen der Raumseite R und der Außenseite A.
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Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, ist in dem Luftkanal 19 ein Strömungsbegrenzungsventil mit einem Schließelement in Form einer Klappe 21 angeordnet, welche um eine quer zu der Hauptströmungsachse H des Luftkanals 19 verlaufende Schwenkachse S verschwenkbar ist. Die Klappe 21 erstreckt sich ausgehend von der Schwenkachse S in Richtung der Raumseite R des Fensters. In der in 2 dargestellten Öffnungsstellung liegt die Klappe 21 in im Wesentlichen horizontaler Ausrichtung auf einer Anschlagfläche 22 des Luftkanals 19 auf und ermöglicht eine maximale Luftströmung durch den Luftkanal 19. In einer nicht dargestellten, bis zum Anschlag an der oberen Wand des Luftkanals 19 emporgeschwenkten Schließstellung blockiert die Klappe 21 hingegen den Luftkanal 19 im Wesentlichen vollständig. 3 zeigt die Klappe 21 in einer zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung befindlichen, teilweise geöffneten Stellung.
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Wie dargestellt weist die Klappe 21 eine geschwungene Form auf, wobei eine Wölbung 23 der Klappe 21 in den Luftkanal 19 hinein weist. Ein der Klappe 21 gegenüberliegender Wandabschnitt 24 des Luftkanals 19 weist außerdem eine ebenfalls in den Luftkanal 19 hinein weisende Wölbung 25 auf. Durch die aufeinander zu weisenden, hier weitgehend symmetrischen, Wölbungen 23, 25 ist eine Engstelle 27 des Luftkanals 19 definiert, welche wie eine Venturi-Düse wirkt. Das heißt die Strömungsgeschwindigkeit der durch den Luftkanal 19 strömenden Luft steigt im Bereich der Engstelle 27 an, woraus eine Verringerung des statischen Drucks resultiert. Bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwerts ist diese Druckverringerung in der Lage, ein Drehmoment auf die verschwenkbare Klappe 21 auszuüben, welches das durch die Schwerkraft hervorgerufene Haltemoment überkompensiert. Die Klappe 21 wird dann in Richtung der Schließstellung emporgeschwenkt, wie dies in 3 gezeigt ist.
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Bei fehlender oder geringfügiger Druckdifferenz zwischen der Raumseite R und der Außenseite A bleibt die Klappe 21 aufgrund der Schwerkraft in der Öffnungsstellung und der Luftkanal 19 ist somit für eine allfällig auftretende geringfügige Luftströmung, insbesondere für natürliche Konvektion, geöffnet. Sobald eine Starkluftströmung – zu welcher es beispielsweise bei starkem Wind kommen kann – einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, hebt sich die Klappe 21 und drosselt damit die Luftströmung durch den Falz 15. Das Ausmaß der Drosselung ist hierbei umso größer, je ausgeprägter die Starkluftströmung ist, sodass die Klappe 21 also einen selbstregulierenden Effekt aufweist. Auf diese Weise werden unerwünscht hohe Volumenströme durch den Falz 15 verhindert.
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In 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Falzlüfters 17' dargestellt, welcher im Prinzip ähnlich gestaltet ist wie die vorstehend beschriebene Variante. Dementsprechend sind gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Klappe 21' erstreckt sich hier jedoch nicht ausgehend von der Schwenkachse S in Richtung der Raumseite R des Fensters, sondern in Richtung der Außenseite A des Fensters. Zudem ist in 4 ein Hebel 29 dargestellt, mittels welchem die Klappe 21' in der Öffnungsstellung, in der Schließstellung, in einer Mindestöffnungsstellung und/oder in beliebigen Zwischenstellungen arretierbar ist. Ein solcher Hebel ist bevorzugt auch bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform vorhanden, wobei er jedoch in den 1–3 aus Gründen der Darstellung weggelassen ist. Der Hebel 29 ist für einen Benutzer des Fensters zugänglich, sodass der Falzlüfter 17' bei Bedarf jederzeit vollständig geschlossen oder auf Daueröffnung gestellt werden kann.
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Bei Luftströmungen unterhalb eines gewissen Schwellenwertes wird die Klappe 21' wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel aufgrund des Venturi-Effekts angehoben.
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Ein Vorteil der in 4 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Unterseite 31 der Klappe 21' von der Außenseite A aus direkt anströmbar ist, sobald die Klappe 21' um einen vorbestimmten Betrag emporgeschwenkt ist. Ein derartiges direktes Anströmen der Unterseite 31 der Klappe 21' führt zu einem sofortigen vollständigen Schließen der Klappe 21', wie in 4 dargestellt ist. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Flattern der Klappe 21' vermieden werden, welches bei fehlender direkter Anströmung von unten kurz vor Erreichen der Schließstellung auftreten kann.
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Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine zuverlässige Falzlüftung bei Fenstern und Türen unter Vermeidung übermäßig starker Luftströmungen.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Blendrahmen
- 13
- Flügel
- 15
- Falz
- 17, 17'
- Falzlüfter
- 19
- Luftkanal
- 21, 21'
- Klappe
- 22
- Anschlagfläche
- 23
- Wölbung der Klappe
- 24
- Wandabschnitt
- 25
- Wölbung des Luftkanals
- 27
- Engstelle
- 29
- Hebel
- 31
- Unterseite
- R
- Raumseite
- A
- Außenseite
- H
- Hauptströmungsachse
- S
- Schwenkachse
