DE102017130812A1 - Schaltkontakteinheit zur Montage an einem Falz zwischen einem Blendrahmen und einem Fenster- oder Türflügel - Google Patents
Schaltkontakteinheit zur Montage an einem Falz zwischen einem Blendrahmen und einem Fenster- oder Türflügel Download PDFInfo
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Abstract
Schaltkontakteinheit (10) zur Montage an einem Falz (22, 32) zwischen einem Blendrahmen und einem Fenster- oder Türflügel, wenigstens umfassend:- ein Basisgehäuse (11) mit Befestigungsmitteln (12) zur Befestigung am Blendrahmen oder am Flügel;- ein zur Anlage am Blendrahmen oder am Flügel bestimmter Schaltkontaktbolzen (14), der gegen die Kraft wenigstens eines Federelements verschiebbar in einer Bolzenführungsausnehmung (11.3) im Basisgehäuse (11) gelagert ist,- ein im Basisgehäuse (11) angeordnetes elektrisches Mikroschalterelement (15) mit einem gegenüber einem Mikroschaltergehäuse beweglichen Betätigungselement (16);wobei der Schaltkontaktbolzen (14) zumindest in dem von dem Betätigungselement (16) des Mikroschalterelements (15) überstrichenen Bereich seiner Länge mit wenigstens einem Schaltabschnitt (14.4) versehen ist, der einen gegenüber einem Basisabschnitt (14.2) veränderten Durchmesser besitzt, an dem das Mikroschalterelement (15) schaltbar ist, und wobei die Betätigungsrichtung (B) des Betätigungselements (16) quer zur Verschieberichtung (V) des Schaltkontaktbolzens (14) ausgerichtet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schaltkontakteinheit zur Montage an einem Falz zwischen einem Blendrahmen und einem Fenster- oder Türflügel, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Schaltkontakte sind einfache Sensoren, mit denen der Öffnungs- bzw. Schließzustand eines Fenster- oder Türflügels erfasst werden kann. Sie werden beispielsweise in Einbruchmeldeanlagen eingebunden, um vor der Scharfschaltung nicht geschlossene Fenster und Türen anzuzeigen und nach der Scharfschaltung die Öffnung eines Fenster- oder Türflügels zu signalisieren. Solche Schaltkontakte werden oft über am Blendrahmen befestigte Reedrelais gebildet, die über am Flügel angebrachte Permanentmagnete betätigt werden. Solche Schaltkontakte, wie sie beispielsweise die
EP 7757 339 B1 zeigt, sind durch ihre kleine Bauweise verdeckt anbringbar und von außen nicht ertastbar, erfüllen also hohe Sicherheitsstandards. Die filigrane Ausbildung erfordert aber eine individuelle und zeitaufwändige Montage, wobei sowohl am Blendrahmen wie auch am Flügel eine Montage erforderlich ist. Klebstoffe sind aufgrund der jahreszeitlichen Temperaturwechsel nicht dauerhaft haltbar, so dass Permanentmagnet abfallen und mechanisch befestigt werden müssen Schaltkontakte werden aber auch für die Gebäudeautomation benötigt, um den Öffnungszustand von Fenster und Türen zu erfassen und in Abhängigkeit davon Belüftung oder Beschattung zu steuern. Für diesen Zweck sind eine verdeckte Anbringung und Sabotagesicherheit weniger wichtig als eine schnelle und einfache Montage ohne aufwändige Nacharbeiten am Fenster oder an der Tür sowie eine hohe Betriebssicherheit. Eine Besonderheit besteht zudem darin, dass bei Einbruchmeldeanlagen die Öffnung des Flügels gegenüber dem Blendrahmen nur irgendwie erkannt werden muss, so dass es auf ein Spaltmaß und den genauen Schaltpunkt nicht ankommt. Hingegen soll bei der Gebäudeautomation mit der Schaltkontakteinheit möglichst erfasst werden, ob der Flügel dichtend am Blendrahmen anliegt, so dass ein präziser Schaltpunkt für die Stellung des Flügels in Bezug auf den Blendrahmen erforderlich ist. Andererseits dürfen auch stärkere Windlasten, die den Flügel vom Blendrahmen wegdrücken, nicht zu einer Fehlauslösung des Sensors führen. - Die
DE-PS 1703002 schlägt ein Fenster mit einem Mikroschalter vor. Mikroschalter zeichnen sich zwar an sich durch kurze Schaltwege und exakte Schaltpunkte aus. Die direkte Betätigung des Betätigungselements des Mikroschalters über eine Kante des Fensterflügels ist jedoch schwierig justierbar, gerade im Hinblick auf Windlasten und das Setzungsverhalten von Dichtungen. - Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Schaltkontakteinheit zur Montage an einem Falz zwischen einem Blendrahmen und einem Fenster- oder Türflügel anzugeben, die leicht montierbar ist und mit der eine dichtende Schließstellung des Flügels sicher erfasst werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Schaltkontakteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Die Erfindung ist in den Schutzansprüchen so definiert und wird nachfolgend so beschrieben, dass die Schaltkontakteinheit für die Montage am Blendrahmen vorgesehen ist. Dies stellt die einfachste und daher übliche Anbringungsweise dar, weil Kabelverbindungen dann nicht vom beweglichen Flügel auf den Blendrahmen geführt werden müssen. Über den engeren Wortlaut hinaus soll die Erfindung jedoch auch die Anordnung der Schaltkontakteinheit am Flügel einschließen.
- Erfindungswesenltich ist, dass in der Schaltkontakteinheit das Betätigungselement des Mikroschalterelements nicht in direktem Kontakt zu einer Kante oder Fläche am Flügel steht, sondern dass ein Schaltkontaktbolzen etwa rechtwinklig zur Längserstreckung des Blendrahmenprofils beweglich gelagert ist und dass der Mikroschalter den Umfang eines Schaltkontaktbolzens abtastet. Der Schaltkontaktbolzen wird durch ein Federelement an den Flügel angedrückt und wird verschoben, wenn der Flügel vom Blendrahmen wegbewegt wird. Durch die axiale Verschiebung gelangt ein Schaltabschnitt des Schaltkontaktbolzens vor das Betätigungselement des Mikroschalterelements, wobei es sich um einen axial verschiebbaren Schaltstößel oder um eine Schaltzunge handeln kann, welche um eine Achse schwenkbar ist. Je nachdem, ob der Schaltabschnitt mit verringerten oder vergrößertem Durchmesser ausgebildet ist und ob das Mikroschalterelement als Öffner oder Schließer ausgebildet ist, wird ein elektrischer Kontakt geöffnet oder geschlossen.
- Vorteilhaft ist, wenn zwischen dem Basisabschnitt des Schaltkontaktbolzens und dem Schaltabschnitt ein konischer Übergang ausgebildet ist. Indem ein Durchmessersprung vermieden wird, wird ein Verhaken des Betätigungselements am Übergang vermieden, insbesondere bei der Rückzugsbewegung des Schaltkontaktbolzen, die beim Schließen des Fensterflügels bewirkt wird. Das Betätigungselement kann vielmehr dauerhaft an der Oberfläche des Schaltkontaktbolzens anliegen und tastet diese quasi dauerhaft ab.
- Besonders vorteilhaft ist es, die Betätigungsrichtung des Betätigungselements nicht exakt rechtwinklig, sondern schräg zur Verschieberichtung des Schaltkontaktbolzens auszurichten. Als geeignet hat sich hierbei insbesondere ein Winkel zwischen 70° und 85° erwiesen.
- Eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer an einem Fenster montierten Schaltkontakteinheit ist nachfolgend in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 ein Fenster mit einer in einem Fensterfalz montierten Schaltkontakteinheit in Schnittansicht und -
2 eine auf einem Blendrahmen montierte Schaltkontakteinheit in perspektivischer Ansicht. -
3A -3C jeweils eine geöffnete Schaltkontakteinheit in verschiedenen Stellungen, in Schnittansicht; -
1 zeigt eine übliche Konfiguration eines Fensters100 mit einem Blendrahmen20 und einem beweglich daran gelagerten Flügel30 . Der Blendrahmen20 und der Flügel30 sind aus Kunststoffhohlprofilen gebildet. Der Blendrahmen20 hat am Innenumfang einen aufragenden Profilabschnitt21 zur Anlage des Flügels30 und einen danebenliegenden Falz22 . Der Flügel30 weist am Innenumfang einen aufragenden Profilabschnitt31 zur Anlage einer Scheibe oder einer Füllung und einen danebenliegenden Falz32 auf, außerdem einen Flügelüberschlag33 am Außenumfang. Im geschlossenen Zustand des Fensters ist im Bereich der Falze22 ,32 ein freier Querschnittsbereich40 ausgebildet. Hierin in eine Schaltkontakteinheit10 angeordnet. Diese passt in den üblicherweise ohnehin vorhandenen Bauraum, ohne dass an den Profilen von Blendrahmen20 und Flügel30 Änderungen erforderlich sind. - Zwischen dem Überschlag
33 und der Sichtfläche24 stellt sich ein Abstand ein, der der Breite einer dort angeordneten, komprimierten Dichtung34 entspricht, wenn sich das Fenster im dichten Schließzustand gegenüber dem Blendrahmen befindet. Um diese Länge ragt das Ende eines Schaltkontaktbolzens14 aus der Schaltkontakteinheit10 heraus. - Die Schaltkontakteinheit
10 sollte unmittelbar dort positioniert werden, wo im Schließzustand eine feste mechanische Verbindung zwischen Blendrahmen20 und Flügel30 besteht, also beispielsweise im Bereich der Scharniere oder dort, wo Zapfen am Flügel in Aufnahmen im Blendrahmen eingreifen. An diesen Stellen ist der genannte Abstand zwischen Flügel30 und Blendrahmen20 durch die mechanische Verbindung auch bei Einwirkung von Wärme oder Wind nahezu konstant, so dass nicht die Gefahr besteht, dass die Schaltkontakteinheit10 bei geschlossenem Fenster umschaltet und ein fehlerhaftes Signal erzeugt. - Die bei Blendrahmenprofilen als innenseitige Begrenzung des Falzes
22 meist vorhandene Glasleistennut23 wird erfindungsgemäß zur präzisen Positionierung der Schaltkontakteinheit10 genutzt. Dazu besitzt diese an der Unterseite einen Hakenprofilsteg11.1 , der in die Glasleistennut23 eingerastet werden kann. Der Sitz des Schaltkontakts ist damit gesichert und exakt positioniert. Die Schaltkontakteinheit10 kann mit dem eingerasteten Hakenprofilsteg11.1 bis zur endgültigen Befestigung noch seitlich verschoben werden. -
2 zeigt einen Abschnitt des Blendrahmens20 mit einer aufgesetzten Schaltkontakteinheit10 in perspektivischer Ansicht. Die Schaltkontakteinheit besitzt ein Basisgehäuse11 . Eine Öffnung darin ist mit einem Deckel17 verschlossen. An zwei Seiten angeformte Befestigungslaschen12 liegen auf dem Falz22 auf und ermöglichen die einfache Verschraubung, sobald die Schaltkontakteinheit10 richtig positioniert ist. Eine Stirnseite11.2 des Basisgehäuses ist bündig mit der Innensichtfläche24 . -
3A zeigt eine geschnittene Schaltkontakteinheit10 . Sie umfasst ein Grundgehäuse11 , ein Federelement13 , einen Schaltkontaktbolzen14 und ein elektrisches Mikroschalterelement15 . Im Grundgehäuse11 sind eine Bolzenführungsausnehmung11.3 für den Schaltkontaktbolzen14 und eine Ausnehmung11.4 für das Mikroschalterelement15 ausgebildet. Die Ausnehmung11.4 ist nach oben hin offen und wird durch das Deckelelement17 (1 ,2 ) verschlossen. - Der Schaltkontaktbolzen
14 erstreckt sich von seinem aus dem Grundgehäuse11 ragenden Endes14.1 zunächst in einem zylindrischen Basisabschnitt14.2 und erweitert sich dann im Bereich der Position des Mikroschalterelements15 über einen Kegelabschnitt14.4 auf einen Schaltabschnitt14.4 mit vergrößertem Durchmesser. Die Mittelachse des Schaltkontaktbolzens14 kennzeichnet zugleich die Verschieberichtung V. - Das Mikroschalterelement
15 besitzt einen schwenkbaren Hebel als Betätigungselement16 und ist in der Ausnehmung11.4 des Grundgehäuses11 befestigt. Die Linie B kennzeichnet die Betätigungsrichtung, auf der die Bewegung des Betätigungselements16 erfolgen muss, um den elektrischen Schaltzustand zu verändern. Wie in3A erkennbar, schließen die Linien V und B einen Winkel von etwa 80° ein. Die Schrägstellung verbessert das Schaltverhalten und die Schaltzuverlässigkeit, was sich wie folgt erklärt: - Das Betätigungselement
16 ist bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltkontakteinheit10 rechts am Gehäuse des Mikroschalterelements15 schwenkbar gelagert. Zwischen dem Schaltabschnitt14.4 und dem Gelenkpunkt muss etwas Spiel verbleiben, damit der Schaltkontakteinheit14 dort nicht blockiert wird. Der Schaltpunkt wird in etwa erreicht, wenn der Betätigungshebel rechtwinklig zur Betätigungsrichtung bzw. parallel zur Oberkante des Mikroschalterelements15 liegt. - Bei einer Anordnung, bei der die Betätigungsrichtung B genau rechtwinklig zur Verschieberichtung
V des Schaltkontaktbolzens14 läge, würde sich das Betätigungselement16 also parallel zum Schaltabschnitt14.4 am Schaltkontaktbolzen14 erstrecken und es würde genau der Schaltpunkt erreicht. Bedingt durch Verschleiß oder Änderungen der Umgebungstemperatur könnte es aber zu einem unsicheren Schaltzustand kommen, weil dann der Schaltabschnitt14.4 am Betätigungselement16 entlang gleiten könnte, ohne weit genug eingedrückt zu werden und der Schaltpunkt nicht mehr sicher erreicht würde. Indem nun das Mikroschalterelement14 etwas gegen die Verschieberichtung V schräg geneigt ist, entsteht zwischen dem Betätigungshebel16 und dem Außenumfang des Schaltabschnitts14.4 eine Art Auflaufschräge, das heißt, der federnde Betätigungshebel16 wird unweigerlich mit zunehmender Verschiebung des Schaltkontaktbolzens14 immer mehr herabgedrückt, so dass der Schaltzustand auf jeden Fall an irgendeinem Punkt des Schaltweges erreicht wird. Die tatsächliche axiale Position des Schaltkontaktbolzens14 , an der die Umschaltung bewirkt wird, kann dabei toleranzbedingt durchaus einige Millimeter weiter vor oder zurückliegen; wichtig ist lediglich, dass sie in jedem Fall sicher erreicht wird. - Während
3A eine Stellung des Schaltkontaktbolzens14 zeigt, die nur erreicht wird, wenn dieser manuell zurückgeschoben wird, bis seine Stirnseite14.1 bündig mit einer Seitenfläche11.2 des Grundgehäuses11 liegt, zeigt3B die Ausgangsstellung im Schließzustand des Fensters100 oder der Tür bei normalem Gebrauch. Die Länge des herausragenden Teils des Basisabschnitts14.2 des Schaltkontaktbolzens14 entspricht dabei der Breite der im Schließzustand des Fensters komprimierten Dichtung34 zwischen dem Überschlag33 am Flügel30 und der Innensichtfläche24 am Blendrahmen20 (1 ). - Wenn nun der Flügel öffnet, wird der Schaltkontaktbolzen
14 durch das Federelement13 über die Seitenfläche11.2 hinaus nach links geschoben, wie in3B dargestellt. Das Betätigungselement16 berührt nun den Kegelabschnitt14.3 und gerät damit in eine Lage relativ zum Gehäuse des Mikroschalterelements15 , die schon fast der Schaltstellung entspricht. Der Druckpunkt des Schaltelements im Inneren des Mikroschalterelements15 ist erreicht, aber noch nicht überwunden. Jede weitere axiale Bewegung des Schaltkontaktbolzens14 löst den Schaltvorgang aus. Dadurch kann mit der erfindungsgemäßen Schaltkontakteinheit10 erfasst werden, ob ein Flügel30 nur anliegt - dann ist die Dichtung34 nicht komprimiert und die Schaltkontakteinheit10 signalisiert einen Öffnungszustand - oder fest verriegelt ist. - Wenn nun der Flügel öffnet oder wenn auch nur der Verriegelungszustand aufgehoben wird, so wird selbst dann, wenn Flügel und Blendrahmen sich möglicherweise noch ohne Kraft berühren, der Schaltkontaktbolzen
14 durch das Federelement13 ganz nach links bis zu einem Festanschlag in der Bolzenführungsausnehmung11.3 geschoben, wie in3C dargestellt. Dabei schaltet das Mikroschalterelement15 um, öffnet und schließt also je nach Bauart den Signalkreis. Die in3C erkennbare schräge Ausrichtung des Betätigungselements16 in Bezug auf die Mantelfläche am Schaltabschnitt14.4 führt dazu, dass die Kraft auf das Betätigungselement16 größer wird, je weiter der Schaltkontaktbolzen14 nach links verschoben wird. Sollte das Mikroschalterelement15 also nicht bereits sehr kurz nach der in3B gezeigten Ausgangsstellung schalten, so führt spätestens das Erreichen der Endlage des Schaltkontaktbolzens14 gemäß3C zur Erzeugung des Signals. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- EP 7757339 B1 [0002]
- DE 1703002 [0003]
Claims (9)
- Schaltkontakteinheit (10) zur Montage an einem Falz (22, 32) zwischeneinem Blendrahmen (20) und einem Fenster- oder Türflügel (30), wenigstens umfassend: - ein Basisgehäuse (11) mit Befestigungsmitteln (12) zur Befestigung am Blendrahmen (20) oder am Flügel (30); - ein zur Anlage am Blendrahmen (20) oder am Flügel (30) bestimmter Schaltkontaktbolzen (14), der gegen die Kraft wenigstens eines Federelements verschiebbar in einer Bolzenführungsausnehmung (11.3) im Basisgehäuse (11) gelagert ist, - ein im Basisgehäuse (11) angeordnetes elektrisches Mikroschalterelement (15) mit einem gegenüber einem Mikroschaltergehäuse beweglichen Betätigungselement (16); wobei der Schaltkontaktbolzen (14) zumindest in dem von dem Betätigungselement (16) des Mikroschalterelements (15) überstrichenen Bereich seiner Länge mit wenigstens einem Schaltabschnitt (14.4) versehen ist, der einen gegenüber einem Basisabschnitt (14.2) veränderten Durchmesser besitzt, an dem das Mikroschalterelement (15) schaltbar ist, und wobei die Betätigungsrichtung (B) des Betätigungselements (16) quer zur Verschieberichtung (V) des Schaltkontaktbolzens (14) ausgerichtet ist.
- Schaltkontakteinheit (10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Basisabschnitt (14.2) und dem Schaltabschnitt (14.4) ein konischer Übergang ausgebildet ist. - Schaltkontakteinheit (10) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsrichtung (B) des Betätigungselements (16) schräg zur Verschieberichtung (V) des Schaltkontaktbolzens (14) ausgerichtet ist. - Schaltkontakteinheit (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein axial verschiebbarer Schaltstößel ist. - Schaltkontakteinheit (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement eine um eine Achse schwenkbare Schaltzunge (16) ist. - Schaltkontakteinheit (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (11) an seiner Unterseite ein Hakenprofil (11.1) zum Eingriff in eine Glasleistennut (23) aufweist. - Schaltkontakteinheit (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (11) an gegenüberliegenden Seiten je eine Befestigungslasche (12) zur Aufnahme einer Befestigungsschraube aufweist. - Fenster oder Tür (100) mit einem gegen einen Blendrahmen (20) schwenkbaren Flügel (30), wobei: - der Blendrahmen (20) am Innenumfang einen aufragenden Profilabschnitt (21) zur Anlage des Flügels (30) und einen danebenliegenden Falz (22) aufweist - der Flügel (30) am Innenumfang einen aufragenden Profilabschnitt (31) zur Anlage einer Scheibe oder einer Füllung und einen danebenliegenden Falz (32) aufweist sowie am Außenumfang einen Flügelüberschlag (33) aufweist; - im geschlossenen Zustand des Fensters oder der Tür im Bereich der Falze (22, 32) ein freier Querschnittsbereich (40) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem freien Querschnittsbereich (40) auf dem Blendrahmenfalz (22) wenigstens eine Schaltkontakteinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, deren Schaltkontaktbolzen (14) im geschlossenem Zustand des Fensters oder der Tür an dem Flügelüberschlag (33) anliegt.
- Fenster oder Tür (100) nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Blendrahmen (20) im Bereich des Falzes (22), am Übergang zu einer Innensichtfläche (23), eine Glasleistennut (24) aufweist, und dass das Basisgehäuse (11) mit einem Hakenprofil (11.1) an seiner Unterseite in die Glasleistennut (23) eingreift.
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