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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung eines bewegbaren Gebäudeteils eines Gebäudes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine solche Vorrichtung dient insbesondere zum Öffnen und/oder Schließen eines Fensters, eines Fensterflügels, einer Türe o. dgl. in einem Gebäude. Es kann sich bei dem Gebäude sowohl um ein öffentliches Gebäude als auch um einen privaten Haushalt handeln.
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Eine derartige Vorrichtung zur Bewegung eines bewegbaren Gebäudeteils weist einen Antrieb auf. Der Antrieb benötigt eine Energieversorgung, wobei es sich bei der bekannten Vorrichtung um die Netzspannung als Versorgungsspannung handelt. Für die Energieversorgung muss ein Kabel zum Gebäudeteil gelegt werden, um den Antrieb mit der Netzspannung zu verbinden. Dies ist zum Einen aufwändig und zum Anderen ist das Kabel für den Betrieb und/oder beim Betrieb der Vorrichtung störend.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur Bewegung eines bewegbaren Gebäudeteils derart weiterzuentwickeln, dass auf das Netzkabel verzichtet werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung eines bewegbaren Gebäudeteils durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung eines bewegbaren Gebäudeteils eines Gebäudes ist ein Energiespeicher und/oder ein Energieerzeugungselement zur Energieversorgung des Antriebs vorgesehen, derart dass die Energieversorgung für den Antrieb unabhängig von einer externen Versorgungsspannung, insbesondere von der Netzspannung, ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einer einfachen Ausgestaltung kann es sich bei dem Energiespeicher um eine Batterie, einen aufladbaren Akku o. dgl. handeln. Bei dem Energieerzeugungselement kann es sich um eine Solarzelle, eine Brennstoffzelle o. dgl. handeln.
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In einer Weiterbildung kann eine Solarzelle vorgesehen sein, um den Energiespeicher aufzuladen. Dadurch ist in benutzerfreundlicher Art und Weise der Antrieb energieautark betreibbar. In kompakter Art kann die Solarzelle an der dem Äußeren des Gebäudes zugewandten Seite des Gebäudeteils, insbesondere auf der Außenseite des Fensterflügels, angeordnet sein und/oder in das Fensterglas des Fensters integriert sein. Hierfür kann in zweckmäßiger Weise eine teiltransparente Solarzelle auf das Glas für das Fenster aufgebracht sein.
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In einer Weiterbildung kann ein USB-Anschluss, insbesondere ein Micro-USB-Anschluss, zum Laden des Energiespeichers vorgesehen sein. Ein solcher USB-Anschluss ist vorteilhafterweise standardisiert. Beispielsweise wird für das Laden von Smartphones ein USB-Anschluss verwendet, so dass praktisch in jedem Haushalt Steckernetzteile vorhanden sind, um den Ladevorgang durchzuführen.
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Um die Handhabung weiter zu vereinfachen, kann der Energiespeicher induktiv aufladbar sein. Weiterhin kann in kostengünstiger Art der Energiespeicher aus einer einzelnen Akkuzelle und/oder aus mehreren parallel und/oder seriell geschalteten Akkuzellen bestehen.
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Um dem Benutzer eine einfache Handhabung zu bieten, kann der Ladezustand des Energiespeichers mittels eines Smart-Home-Systems anzeigbar sein. Insbesondere kann bei Unterschreiten eines Schwellwertes für den Ladezustand eine Mitteilung an das Smart-Home-System, insbesondere an das Smartphone des Benutzers, beispielsweise eine „Bitte Laden”-Meldung, gesendet werden.
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Bei dem Antrieb kann es sich in einfacher Art und Weise um einen elektromotorischen Antrieb handeln. Der Antrieb kann wiederum mit einem Drehmomentübertragungsteil, beispielsweise einem Vierkant, und/oder mit einem Getriebe für das Gebäudeteil, insbesondere des Fensterbeschlages, zusammenwirken.
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Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung ist nachfolgendes festzustellen.
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Bestehende Fensterantriebe besitzen aktuell den Nachteil, dass für die Energieversorgung ein Kabel zum Fenster gelegt werden muss. Befindet sich der Antrieb im und/oder auf dem Fensterflügel, so muss zusätzlich eine Leitung durch das Profil des Flügels gelegt werden. Dies ist eine große Eintrittshürde für automatisierte Lüftungssysteme an Fenstern. Ziel der Erfindung ist es, die Energieversorgung unabhängig von einer externen kabelgebundenen Versorgungsspannung zu realisieren. Hierzu wird vorgeschlagen, den Antrieb mit einem Akkumulator und/oder einer Solarzelle zu kombinieren. Für den elektromechanischen Fensterantrieb, der auf den Vierkant beziehungsweise das Getriebe des Fensterbeschlages wirkt, wird die Energieversorgung durch einen Akku und/oder eine Solarzelle bereitgestellt. Geschaffen ist somit eine von der Netzspannung unabhängige Energieversorgung für den Fensterantrieb.
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Weiterhin kann eine Solarzelle genutzt werden, um den Akku aufzuladen. Und zwar mit dem Ziel, ein energieautarkes System zu generieren. Die Solarzelle wird dazu auf der Außenseite des Fensterflügels angebracht. Weiter ist denkbar, dass direkt im Fensterglas selbst eine Solarzelle integriert ist, indem teiltransparente Solarzellen auf das Glas des Fensters aufgebracht werden.
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Es kann ein (Micro-)USB-Anschluss zum Laden des Akkus verwendet werden. Da dieser als Standard für Smartphones vorgeschrieben ist, existieren praktisch in jedem Haushalt Steckernetzteile, um einen Ladevorgang durchzuführen.
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Es ist auch möglich, ein induktives Ladeprinzip zu verwenden. Für den Energiespeicher können eine einzelne Akkuzelle beziehungsweise mehrere parallel und/oder seriell geschaltete Akkuzellen verwendet werden. Weiterhin kann eine Meldung des Akkustands über ein SmartHome System erfolgen bzw. eine „Bitte Laden”-Meldung versendet werden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass es nicht notwendig ist, ein Kabel zum Antrieb für das Gebäudeteil, insbesondere zum Fensterantrieb, für dessen Energieversorgung zu verlegen. Insbesondere muss auch kein Kabel durch den Fensterrahmen und/oder den Fensterflügel verlegt werden. Dies ist bei den bisherigen Bewegungsvorrichtungen, insbesondere bei den aktuellen Fensterantrieben, besonders nachteilig.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 ein Fenster mit einem Griff für ein Gebäude,
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2 den Griff aus 1 als Einzelteil in Front- sowie Seitenansicht,
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3 ein Detail aus 1 bei entferntem Griff in vergrößerter Darstellung,
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4 ein Drehmomentübertragungsteil für das Fenster in perspektivischer Ansicht,
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5 einen anstelle des Griffs zu verwendenden Antrieb für das Fenster,
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6a einen Schnitt im Bereich des Drehmomentübertragungsteils durch den Antrieb gemäß 5, wobei der Antrieb in Zusammenwirkung mit dem Drehmomentübertragungsteil steht,
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6b einen Schnitt wie in 6a, wobei der Antrieb jedoch außer Zusammenwirkung mit dem Drehmomentübertragungsteil steht,
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7 den Antrieb aus 5 mit geöffnet dargestelltem Gehäuse,
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8 einen Ausschnitt des Fensters aus 1 gemäß einer weiteren Ausführung, wobei der Griff entfernt ist,
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9 ein Detail aus 8 in vergrößerter Darstellung,
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10 einen Ausschnitt des Fensters wie in 8, wobei anstelle des Griffs ein Antrieb angeordnet ist,
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11 den Antrieb aus 10 mit durchsichtig dargestelltem Gehäuse,
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12a bis 12d den Antrieb wie in 11, jedoch in unterschiedlichen Ausgestaltungen,
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13 eine Seitenansicht des Antriebs aus 10,
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14 den Antrieb in einer weiteren Ausgestaltung und
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15 eine weitere Ausgestaltung für die Energieversorgung des Antriebs.
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In 1 ist ein herkömmliches Fenster 1 für ein Gebäude mit einem bewegbaren Fensterflügel 2 zu sehen. Der Fensterflügel 2 besitzt einen Rahmen 3 mit einer darin angebrachten Glasscheibe 4. Zum manuellen Öffnen und/oder Schließen des Fensters 1 dient ein am Rahmen 3 angeordneter Griff 5 als Handhabe für den Benutzer. Der Griff 5 ist mittels Schrauben in Schraublöcher 6 am Rahmen 3 befestigt und wirkt auf einen Vierkant 7 als Bewegungselement für den Fensterbeschlag zusammen, wie in 2 und 3 zu sehen ist.
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Erfindungsgemäß ist anstelle des Griffs 5 ein in 5 gezeigter Antrieb 8 am Rahmen 3 befestigt. Der Antrieb 8 wirkt mit einem Drehmomentübertragungsteil 9, welches in 4 näher gezeigt ist, mit dem Vierkant 7 zur automatisierten, also nichtmanuellen Bewegung des Fensterflügels 2 zusammen. Bei dem Antrieb 8 handelt es sich gemäß 7 um einen elektromotorischen Antrieb mit einem Elektromotor 10, wobei der Elektromotor 10 über ein selbsthemmendes Getriebe 11 mit dem Vierkant 7 des Fensterbeschlages zusammenwirkt. Der Elektromotor 10 ist mitsamt dem Getriebe 11 in einem in etwa die Form des Griffs 5 aufweisenden Gehäuse 12 angeordnet. Desweiteren befindet sich im Gehäuse 12 ein Energiespeicher 13, beispielsweise ein Akku, zur Spannungsversorgung für den Elektromotor 10. Zur wahlweisen nichtmanuellen sowie manuellen Bewegung des Fensterflügels 2 ist der Antrieb 8 in und/oder außer Zusammenwirkung mit dem Vierkant 7 als Bewegungselement bringbar. Wirkt somit der Antrieb 8 nicht mit dem Vierkant 7 zusammen, so ist der Vierkant 7 zur manuellen Bewegung des Fensterflügels 2 manuell bewegbar.
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Mit anderen Worten ist damit Folgendes festzustellen. Ist der Antrieb 8 mit dem Bewegungselement 7 gekoppelt, so ist der Fensterflügel 2 nichtmanuell mittels des Antriebs 8 bewegbar. Ist hingegen der Antrieb 8 von dem Bewegungselement 7 entkoppelt, so kann der Fensterflügel 2 manuell bewegt werden, indem das Bewegungselement 7 manuell bewegt wird.
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Wie bereits erwähnt ist der Antrieb 8 mit dem Vierkant 7 als Bewegungselement in Zusammenwirkung zur nichtmanuellen Bewegung bringbar. Hierfür umfasst ein mit dem Vierkant 7 drehfest verbundenes Element, und zwar das Drehmomentübertragungsteil 9, eine in 4 gezeigte Verzahnung 17. Der Antrieb 8 steht dann mittels eines Ritzels 18 des Getriebes 11 (siehe 7) in Zusammenwirkung mit der Verzahnung 17, wie auch in 6a zu sehen ist.
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Desweiteren ist der Vierkant 7 als Bewegungselement mit einer Handhabe in der Art eines Fenstergriffs in Zusammenwirkung zur manuellen Bewegung bringbar. Hierzu ist das Gehäuse 12 für den Antrieb 8 als Handhabe ausgestaltet. Am Gehäuse 12 ist eine in 5 gezeigte Spange 14 angeordnet, womit die Handhabe in der Art einer Spange 14 ausgestaltet ist. Die Spange 14 ist in Richtung 16 entlang einer schiefen Ebene 15 am Gehäuse 12 bewegbar, wie in 5 zu sehen ist. Der Antrieb 8 ist in axialer Richtung entlang des Vierkants 7 verschiebbar gelagert, so dass bei dieser Bewegung der Antrieb 8 vom Vierkant 7 entkoppelt sowie die Spange 14 mitsamt dem Gehäuse 12 als Handhabe am Vierkant 7 eingekoppelt wird. Ebenso wird das Ritzel 18 von der Verzahnung 17 entkoppelt sowie die Handhabe in die Verzahnung 17, beispielsweise mittels einer zur Verzahnung 17 korrespondierenden Gegenverzahnung, eingekoppelt, wie auch in 6b gezeigt ist.
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Die Handhabe kann auch in der Art eines Fenstergriffs drehbar gelagert am Rahmen 3 gelagert sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. Die Handhabe ist weiter mittels eines lösbaren Bolzens drehfest gesperrt, derart dass der Antrieb 8 an den Vierkant 7 eingekoppelt ist. Durch Lösen des Bolzens wird die Handhabe zur Drehung entsperrt, derart dass der Antrieb 8 vom Vierkant 7 entkoppelt ist.
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Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel ist wiederum anstelle des Griffs 5, der herkömmlicherweise mittels Schrauben in Schraublöcher 6 am Rahmen 3 befestigt sowie auf den Vierkant 7 als Drehmomentübertragungsteil zum Fensterbeschlag zusammenwirkt, wie in 8 und 9 zu sehen ist, ein Antrieb 8 am Rahmen 3 befestigt, wie weiter in 10 gezeigt ist. Der Antrieb 8 wirkt mit dem Drehmomentübertragungsteil, und zwar dem Vierkant 7 zur automatisierten, also nichtmanuellen Bewegung des Fensterflügels 2 zusammen, so dass beispielsweise ein automatisches Lüften mittels des Fensters 1 ermöglicht ist. Bei dem Antrieb 8 handelt es sich gemäß 11 um einen elektromotorischen Antrieb mit einem Elektromotor 10, wobei der Elektromotor 10 über ein Getriebe 11 mit dem Vierkant 7 des Fensterbeschlages zusammenwirkt. Der Elektromotor 10 ist mitsamt dem Getriebe 11 in einem in etwa die Form des Griffs 5 aufweisenden Gehäuse 12 angeordnet, wie in 10 zu sehen ist. Falls gewünscht, kann der Antrieb 8 noch eine zusätzliche, nicht weiter gezeigte Verriegelung für den Fensterflügel 2 betätigen.
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Wie man weiter der 11 entnimmt, ist im Gehäuse 12 ein Energiespeicher 13 zur Energieversorgung des Antriebs 8 vorgesehen. Dadurch ist die Energieversorgung für den Antrieb 8 unabhängig von einer kabelgebundenen, externen Versorgungsspannung, insbesondere also unabhängig von der Netzspannung. Bei dem Energiespeicher 13 handelt es sich um eine Batterie bzw. um einen aufladbaren Akku, der vorliegend zwei Akkuzellen 13a, 13b beinhaltet. Selbstverständlich kann der Energiespeicher 13 auch nur aus einer einzelnen Akkuzelle oder entsprechend der benötigten Anzahl mehreren parallel und/oder seriell geschalteten Akkuzellen bestehen.
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In 12a bis 12d sind verschiedene Anordnungen des Energiespeichers 13 im Gehäuse 12 zu sehen. So ist der Energiespeicher 13 gemäß 12a unterhalb des Elektromotors 10 angeordnet, wobei das Gehäuseunterteil 12a des Gehäuses 12 in etwa bündig mit dem Gehäuseoberteil 12b ist. In 12b ist der Energiespeicher 13 ebenfalls unterhalb des Elektromotors 10 befindlich, wobei das Gehäuseunterteil 12a etwas gegenüber dem Gehäuseoberteil 12b übersteht. In 12c ist der Energiespeicher 13 dem Elektromotor 10 gegenüberliegend angeordnet, und zwar in einem Gehäuseansatz 12c. Schließlich ist in 12d der Energiespeicher 13 im Gehäuseansatz 12c zwischen dem Elektromotor 10 und dem Getriebe 11 befindlich.
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Zum Laden des Energiespeichers 13 ist ein USB-Anschluss 19 für ein Steckernetzteil vorgesehen, wie in 13 gezeigt ist. Bei dem USB-Anschluss 19 kann es sich um einen Micro-USB-Anschluss handeln, welcher bereits Standard für Smartphones ist. Anstelle des Aufladens über ein Steckernetzteil kann der Energiespeicher 13 auch induktiv mittels den Sender- und/oder Empfangerspulen 20 für die induktive Energieübertragung aufladbar sein, wie in 14 gezeigt ist.
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Zusätzlich oder auch alternativ zum Energiespeichers 13 kann ein, beispielsweise im und/oder am Gehäuse 12 angeordnetes, Energieerzeugungselement zur Energieversorgung des Antriebs 8 vorgesehen sein. Bei dem Energieerzeugungselement kann es sich um eine Solarzelle, eine Brennstoffzelle o. dgl. handeln. Bevorzugterweise ist eine Solarzelle vorgesehen, um den Energiespeicher 13 aufzuladen, derart dass der Antrieb 13 energieautark betreibbar ist. Die Solarzelle kann auf der Außenseite des Fensterflügels 2, also an der dem Äußeren des Gebäudes zugewandten Seite und damit der Sonnenseite zugewandt, angeordnet sein. In einer weiteren Ausgestaltung ist in 15 eine in das Fensterglas integrierte Solarzelle gezeigt. Es handelt sich dabei um eine teiltransparente Solarzelle 21, die auf die Glasscheibe 4 aufgebracht ist.
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Der Ladezustand des Energiespeichers 13 ist beispielsweise mittels eines Smart-Home-Systems für den Benutzer anzeigbar. So wird die Mitteilung „Bitte Laden” bei Unterschreiten eines Schwellwertes für den Ladezustand des Energiespeichers 13 vom Antrieb 8 zum Smartphone des Benutzers gesendet. Selbstverständlich kann diese Mitteilung auch an das Smart-Home-System, und zwar an die Smart-Home-Zentrale beziehungsweise an ein Steuergerät, Gateway o. dgl. des Smart-Home-Systems gesendet werden und dort auf einem Display ausgegeben werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Erfindung umfasst weiterhin auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Patentansprüche. So kann die Erfindung nicht nur für ein Fenster 1 beziehungsweise einen Fensterflügel 2 eines Gebäudes eingesetzt werden, wie oben näher erläutert ist, sondern kann auch als Vorrichtung zur Bewegung eines sonstigen bewegbaren Gebäudeteils, beispielsweise einer Türe o. dgl., Verwendung finden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fenster
- 2
- Fensterflügel
- 3
- Rahmen
- 4
- Glasscheibe
- 5
- Griff
- 6
- Schraubloch
- 7
- Bewegungselement/Vierkant
- 8
- Antrieb
- 9
- Drehmomentübertragungsteil
- 10
- Elektromotor
- 11
- Getriebe
- 12
- Gehäuse (von Antrieb)
- 12a
- Gehäuseunterteil
- 12b
- Gehäuseoberteil
- 12c
- Gehäuseansatz
- 13
- Energiespeicher
- 13a, b
- Akkuzelle
- 14
- Spange
- 15
- schiefe Ebene
- 16
- Richtungspfeil
- 17
- Verzahnung
- 18
- Ritzel
- 19
- USB-Anschluss
- 20
- Sender- und/oder Empfängerspule (induktive Energieübertragung)
- 21
- Solarzelle
