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Die Erfindung betrifft eine Fenstergriffkupplung mit einem Dehnstoffantrieb zur nutzerunabhängigen Lüftung von Räumen und ein Fenster mit einer solchen Fenstergriffkupplung.
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Wohnräume bedürfen der regelmäßigen und ausreichenden Lüftung, um Schäden aus einer zu hohen Luftfeuchte, wie beispielsweise Schimmelbildung, zu vermeiden. Durch Normen und Richtlinien ist es gefordert, dass die Lüftung zum Feuchteschutz, auch kontrollierte Wohnraumlüftung genannt, nutzerunabhängig zu regulieren ist.
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Im Zuge dessen gibt es einige Lösungen im Stand der Technik, die jedoch alle mit Nachteilen behaftet sind.
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So sind Lüftungsprofile bekannt, die so an einen Fensterrahmen befestigt werden, dass im Bereich des Lüftungsprofils ein Luftdurchlass zwischen dem Fensterrahmen und dem Fensterflügel ausgebildet wird. Durch diesen Luftdurchlass kann ein Luftaustausch zwischen dem Wohnraum und der Außenluft erfolgen. Nachteilig daran ist, dass dies einen permanenten Luftaustausch bewirkt, der nur durch einen Ausbau der Lüftungsprofile beendet werden kann. Dieser permanente Luftaustausch beeinträchtigt den Wohnkomfort und ist zudem energetisch äußert fragwürdig, da ein erhöhter Heizaufwand die Folge sein kann.
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Andere Lösungen betreffen elektromechanische Funktions- und Überwachungselemente an Fenstern. Dabei werden mittels Sensoren die Temperatur und gegebenenfalls die Feuchte der Luft erfasst und komplexe Öffnungsmechanismen angetrieben, die einen Fensterflügel öffnen oder kippen. Diese Öffnungsmechanismen müssen aufwändig geplant werden und erfordern einen hohen Kosten- und Einbauaufwand.
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Häufig wirken diese Systeme im Hinblick auf die kontrollierte Wohnraumlüftung nur dann, wenn sie additiv zum Fenster mit permanent wirksamen Lüftungselementen oder Außenluftdurchlässen oder mit zusätzlichen Lüftungsanlagen zusammenwirken. Dabei wird die Gebäudedichtigkeit permanent reduziert, wodurch der Gebäudeheizenergieaufwand deutlich erhöht wird.
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Hohe windgetriebene Sog- und Druckkräfte auf die Fassade des Gebäudes können zudem zu Funktionsstörungen und Komforteinschränkungen führen. Weiterhin sind derartige Systeme nur bei geringen Anforderungen an den Außenschallschutz einsetzbar. Durch die zusätzlich erforderlichen technischen Systeme werden die Baukosten nach oben getrieben und die Betreiber oder Nutzer vor komplexe Herausforderungen zur Sicherung der Raumlufthygiene, des Schallschutzes und des baulichen Brandschutzes gestellt.
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GB 2 137 748 A offenbart einen thermischen Aktor, der ein in einem geschlossenen Hohlraum angeordnetes Wachs aufweist. Das Wachs dehnt sich temperaturabhängig aus und kann hierdurch einen Öffnungsmechanismus eines Fensters aktivieren.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, wie eine nutzerunabhängige kontrollierte Wohnraumlüftung verwirklicht werden kann, ohne dabei die Gebäudehülle und deren Dichtigkeit zu schwächen. Die vorzuschlagende Lösung sollte mit möglichst geringem Aufwand umzusetzen sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Fenstergriffkupplung nach Anspruch 1 und ein Fenster nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung zur nutzerunabhängigen Lüftung von Räumen ist mit einem Koppelelement, das mit einer Aufnahme für einen Dorn eines Fenstergriffs ausgebildet ist und in Eingriff mit einem Getriebe zur Bewegung der Beschläge eines Fensters anzuordnen ist, einem Gehäuse und einem Dehnstoffantrieb ausgebildet, wobei der Dehnstoffantrieb mit einem Dehnstoffelement und einem Federelement gebildet ist, das Federelement an dem Koppelelement und an dem Gehäuse fixiert ist, und das Dehnstoffelement so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Ausdehnung des Dehnstoffelements einen Krafteintrag auf das Federelement nahe der Fixierung am Gehäuse und damit eine Rotation der Fenstergriffkupplung zum zumindest teilweisen Öffnen des Fensters bewirkt.
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Die Fenstergriffkupplung soll eine nutzerunabhängige Lüftung von Räumen ermöglichen. Dazu muss ein Fenster wenigstens teilweise geöffnet werden, zumindest muss dazu der Anpressdruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen gemindert werden, so dass eine definierte Undichtigkeit des Fensters entsteht, durch die ein Luftaustausch zwischen der Raumluft und der Außenluft erfolgen kann. Bei manueller Bedienung eines Fenster wird dies erreicht, indem der Fenstergriff manuell in die so genannte Viertelstellung rotiert wird, also um etwa 45° gedreht wird. Der Anpressdruck ist nun reduziert, das Fenster als solches jedoch geschlossen. Dabei wird eine erhöhte Fugenlüftung erreicht, die zum Abtransport einer erhöhten Luftfeuchte ausreicht.
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Eine vergleichbare Wirkung soll durch die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung erreicht werden, allerdings ohne die Einwirkung eines Benutzers. Vorzugsweise soll in Abhängigkeit von Parametern der Raumluft eine zumindest teilweise Öffnung des Fensters, insbesondere in die zuvor beschriebene Viertelstellung, erreicht werden.
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Dazu weist die Fenstergriffkupplung ein Koppelelement auf, das wiederum eine Aufnahme für einen Dorn eines Fenstergriffes aufweist, wobei der Dorn üblicherweise als Element zur Ausbildung einer Wirkverbindung zwischen einem Fenstergriff und einem Getriebe für die Beschläge eines Fensters zu verstehen ist. Das Koppelelement ist im Eingriff mit dem Getriebe zur Bewegung der Beschläge des Fensters anzuordnen, kann also derartig eingesetzt oder eingebaut werden, dass dieser Eingriff entsteht.
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Die Fenstergriffkupplung wird demnach zwischen dem üblichen und bekannten Fenstergriff und dem Getriebe zur Bewegung der Beschläge angeordnet. Raumseitig nimmt es den Fenstergriff mit seinem Dorn auf, so dass diese miteinander in Eingriff gelangen und die Rotationsbewegung des einen das andere mitführt und umgekehrt. Fensterseitig greift das Koppelelement in das fenstereigene Getriebe ein, mit dem die Beschläge des Fensters bewegt werden, um dieses zu öffnen oder zu schließen. Im Stand der Technik ohne die Fenstergriffkupplung greift der Dorn des Fenstergriffs direkt in dieses Getriebe ein und eine Rotation des Fenstergriffes bewirkt die Bewegung der Beschläge, so dass sich das Fenster öffnen oder schließen lässt. Nun ist das Koppelelement zwischengeschaltet. Das Koppelelement rotiert bei einer Einwirkung auf den Fenstergriff um die durch das Getriebe der Beschläge bereitgestellte Drehachse.
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Zudem weist das Koppelelement einen Dehnstoffantrieb auf. Ein Gehäuse umhüllt das Koppelelement und den Dehnstoffantrieb zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig.
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Der Dehnstoffantrieb ist mit einem Dehnstoffelement und einem Federelement gebildet. Dehnstoffelemente sind an sich bekannt und mit Materialien gebildet, deren Volumen sich infolge einer äußeren Einwirkung, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Temperatur oder elektrische Spannung, signifikant verändert, zumeist vergrößert. Bei Aufhebung der Einwirkung geht die Volumenänderung üblicherweise zurück.
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Das Federelement dient der Übertragung der Volumenänderung des Dehnstoffelements auf das Koppelelement. Dazu ist das Federelement am Koppelelement und am Gehäuse der Fenstergriffkupplung fixiert beziehungsweise mit diesen verbunden. Die Form, Größe und Anordnung des Dehnstoffelements erfolgt nun derart, dass eine Ausdehnung des Dehnstoffelements im Wesentlichen in Richtung des Fixpunktes des Federelements am beziehungsweise im Gehäuse erfolgt. Dies bewirkt einen Krafteintrag auf das Federelement nahe des Fixpunktes mit dem Gehäuse, wobei mit „nahe“ vor allem gemeint ist, dass der Krafteintrag näher an dem Fixpunkt des Gehäuses als am Fixpunkt mit dem Koppelelement erfolgt.
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Der genannte Krafteintrag wirkt derart, dass das Gehäuse in die Richtung, in die die Kraft wirkt, bewegt wird. Da die Fenstergriffkupplung und insbesondere das Koppelelement drehbar um die Achse des Getriebes und mit dem Getriebe für die Beschläge des Fensters sind, wird durch den Krafteintrag in Verbindung mit dem Abstand zu dieser Drehachse und die Verbindung des Gehäuses mit dem Koppelelement durch das Federelement eine Rotation der Fenstergriffkupplung bewirkt. Diese dreht sich dabei um die Drehachse des Getriebes der Beschläge des Fensters und nimmt dabei bedingt durch den jeweiligen gegenseitigen Eingriff miteinander sowohl das Getriebe als auch den Fenstergriff mit. Dadurch wird erreicht, dass die Beschläge des Fensters zumindest teilweise geöffnet werden. Vorzugsweise wird eine Rotation um etwa 45° erreicht, so dass die Viertelstellung des Fensters erreicht wird, bei der wie bereits ausgeführt der Anpressdruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen verringert wird und sich eine Fugenlüftung einstellt.
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Die Ausbildung und Anordnung der Fenstergriffkupplung behindert dabei nicht die manuelle Bedienung des Fenstergriffes durch einen Nutzer zum Öffnen oder Schließen eines Fensters, sondern bietet eine zusätzliche Funktionalität. Somit ergeben sich statt der üblichen drei Fensterstellungen „geschlossen“, „gekippt“ und „geöffnet“ noch eine weitere, nämlich die Lüftungsstellung mit verringertem Anpressdruck.
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Es versteht sich von selbst, dass der Fenstergriff hier auch synonym als Griff für Balkontüren, Terrassentüren und dergleichen verstanden werden kann.
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Nach Erreichen des Sollwertes der Raumluftfeuchte und damit dem Rückgang der Ausdehnung des Dehnstoffelementes geht der Krafteintrag auf das Federelement zurück. Dieses strebt naturgemäß seinen Ausgangszustand wieder an, so dass das Koppelelement und mithin die Fenstergriffkupplung in ihren Ausgangszustand zurückgeführt werden, der Anpressruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen wieder hergestellt und das Fenster geschlossen wird.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dehnstoffantrieb mit einem Feuchtesensor, einer Energieversorgung und einem thermoelektrischen Dehnstoffelement oder aber mit einem feuchtsensitiven bionischen Dehnstoffelement ausgebildet ist.
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Beide Varianten zielen auf eine Ausdehnung des Dehnstoffelementes bei Auftreten einer erhöhten Luftfeuchtigkeit ab, allerdings auf verschiedene Weisen. In der ersten Variante ist der Dehnstoffantrieb, wie bereits ausgeführt, mit einem Federelement und einem Dehnstoffelement ausgeführt, das in dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Federgriffkupplung als thermoelektrisches Dehnstoffelement ausgebildet ist. Zudem weist der Dehnstoffantrieb dieser Variante einen Feuchtesensor und eine Energieversorgung auf. Der Feuchtesensor ist dazu vorgesehen, die Luftfeuchte der Umgebung zu erfassen. Seine konkrete Ausgestaltung ist dabei nachrangig, es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, den Feuchtesensor als Hygrostat auszubilden, beispielsweise als elektrolytischen Polymersensor. Der Feuchtesensor ist dabei bevorzugt an einer für die Entwicklung der Raumluftfeuchte repräsentativen Stelle des Raumes angeordnet, er muss nicht direkt an oder in der Fenstergriffkupplung angeordnet sein. Wesentlich ist, dass dieser mit dem thermoelektrischen Dehnstoffelement und der Energieversorgung zusammenwirkt.
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Dazu ist der Feuchtesensor drahtlos oder drahtgebunden derart mit dem thermoelektrischen Dehnstoffelement und der Energieversorgung gekoppelt, dass er bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchte eine Energiezufuhr in das thermoelektrische Dehnstoffelement freigibt. Die in das thermoelektrische Dehnstoffelement zugeführte Energie bewirkt eine Erwärmung desselben und dadurch seine Ausdehnung. In der Folge wird, wie zuvor bereits ausgeführt, ein Krafteintrag auf das Federelement verursacht und die Rotation der Fenstergriffkupplung erreicht. Sinkt die Luftfeuchte wieder ab und unterschreitet den vorgegebenen Grenzwert, wird die Energiezufuhr zu dem thermoelektrischen Dehnstoffelement unterbrochen. Dieses kann nun abkühlen und seine Ausdehnung geht zurück. Die Fenstergriffkupplung wird in ihren Ausgangszustand zurückgestellt.
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In der alternativen Variante ist das Dehnstoffelement als feuchtesensitives bionisches Dehnstoffelement ausgebildet. Einer Energieversorgung oder eines Feuchtesensors bedarf es nicht, wie nachfolgend gezeigt wird.
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Unter Bionik wird die Wissenschaft verstanden, die sich mit den Möglichkeiten beschäftigt, die Natur zweckmäßig nachzubilden. Im Sinne der Erfindung wird dabei in dieser Variante der ersten bevorzugten Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung ein Dehnstoffelement mit einem Material gebildet, das sich mit steigender Luftfeuchte ausdehnt. Das Dehnstoffelement kann dabei ohne zusätzliche Öffnung im Gehäuse der Fenstergriffkupplung angeordnet sein, die durch die Fertigung bedingten Undichtigkeiten an Fenstergriff und Fenstergriffkupplung reichen aus, damit die erhöhte Luftfeuchte auch bis zu dem feuchtesensitiven bionischen Dehnstoffelement vordringt. Allerdings kann eine zusätzliche Öffnung im Gehäuse der Fenstergriffkupplung vorgesehen werden, um die Luftzufuhr zu dem bionischen Dehnstoffelement zu erleichtern .
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Dehnt sich das bionische Dehnstoffelement bei Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchte aus, erfolgt auch hier ein Krafteintrag auf das Federelement bis hin zur Rotation der Fenstergriffkupplung. Ebenso erfolgt die Rückstellung der Fenstergriffkupplung, wenn die Ausdehnung des Dehnstoffelementes bei sinkender Luftfeuchte zurückgeht. Durch die Auswahl des Materials beziehungsweise einer Materialzusammensetzung des feuchtesensitiven bionischen Dehnstoffelements, seiner Größe und seiner konkreten Anordnung relativ zu dem Federelement kann beeinflusst werden, bei welcher Luftfeuchte die Ausdehnung des Dehnstoffelements ein ausreichend großer Krafteintrag auf das Federelement erreicht wird, der zu der gewünschten Rotation der Fenstergriffkupplung führt.
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In einer nächsten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Rotation der Fenstergriffkupplung begrenzt. Um zu verhindern, dass die Rotation über einen bestimmten Winkel hinausgeht, beispielsweise über die Viertelstellung hinaus, ist es von Vorteil, wenn die mögliche Rotation der Fenstergriffkupplung begrenzt wird. Dies kann beispielsweise gewünscht sein, um den Einbruchsschutz eines Fensters mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung nicht zu beeinträchtigen. Dieser besteht üblicherweise in der Viertelstellung eines Fenstergriffs und der damit verbundenen Fugenlüftung fort.
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Um die Rotation der Fenstergriffkupplung infolge der Ausdehnung eines Dehnstoffelements zu begrenzen, kann beispielsweise dessen Material beziehungsweise Materialzusammensetzung, seine Größe und/oder seine Position in Bezug zu dem Federelement so gewählt und/oder begrenzt werden, dass auch bei weiter ansteigender Luftfeuchte keine weitere Ausdehnung und/oder zusätzlicher Krafteintrag auf das Federelement mehr erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann der Federweg des Federelementes und/oder dessen Federkraft so gewählt werden, dass eine Begrenzung der damit erreichbaren Rotation der Fenstergriffkupplung erfolgt.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung liegt vor, wenn die Fenstergriffkupplung ein Freilaufelement aufweist, um eine mechanische Entkopplung der Fenstergriffkupplung zu bewirken. Ein solches Freilaufelement kann beispielsweise ein Freilaufhebel sein. Das Freilaufelement ist so angeordnet, dass es bei einer manuellen Bedienung des Fenstergriffes auf das Federelement einwirkt, so dass dieses entriegelt wird. In der Folge kann der Fenstergriff zum Öffnen des Fensters rotiert werden, ohne dass das Gehäuse und der Dehnstoffantrieb der Fenstergriffkupplung mitdrehen.
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Mit Vorteil weist die Fenstergriffkupplung eine Kommunikationseinrichtung auf, um einen Fernzugriff auszubilden. Die Kommunikationseinrichtung ist dazu mit einer Sende- und Empfangseinrichtung ausgebildet, mittels derer drahtlos oder drahtgebunden Informationen empfangen und übermittelt werden, zum Beispiel mittels einer Applikation auf einem Smartphone. Dabei ist es zweckmäßig, dass die Kommunikationseinrichtung eine IP-Adresse aufweist oder ihr eine IP-Adresse zugewiesen wird, so dass sie eindeutig adressierbar und damit erreichbar ist. Das Prinzip ist aus dem Bereich „Smart Home“ bekannt. Mittels des Fernzugriffs können, je nach konkreter Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung, insbesondere hinsichtlich Sensorik und gegebenenfalls einer Steuereinrichtung, ihr Zustand, also ob sie geöffnet oder geschlossen ist, und/oder Sensordaten abgerufen beziehungsweise Solldaten angepasst und damit das auslösende Moment für die Rotation der Fenstergriffkupplung angepasst werden. Die Kommunikationseinrichtung kann dabei an oder in der Fenstergriffkupplung angeordnet sein oder sie kann von dieser beabstandet beziehungsweise abgesetzt angeordnet sein, sofern eine Kopplung zwischen der Fenstergriffkupplung und der Kommunikationseinrichtung besteht.
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Alternativ oder zusätzlich zu den bisherigen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung kann der darin vorgesehene Dehnstoffantrieb sensitiv für die Außenlufttemperatur, Außenluftfeuchte, die Raumlufttemperatur und/oder die Raumluftbelastung sein. Darunter soll verstanden werden, dass der Dehnstoffantrieb auch bei Erreichen oder Überschreiten eines oder mehrerer der genannten Raumluftparameter eine Rotation der Fenstergriffkupplung bewirkt. Die Raumluftbelastung kann beispielsweise durch den Gehalt von CO2 oder VOC (englisch: volatile organic compounds, flüchtige organische Verbindungen) erfasst werden.
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Dazu kann der Dehnstoffantrieb mit zusätzlichen Sensoren zur Erfassung der Außenlufttemperatur, Außenluftfeuchte, die Raumlufttemperatur und/oder die Raumluftbelastung oder mit einem multispektralen Sensor zur gleichzeitigen Erfassung mehrerer Raumluftparameter ausgebildet sein. Der oder die Sensoren können an oder in dem Fenster oder seinen Bestandteilen, oder in der Fenstergriffkupplung oder an einem für den Luftparameter repräsentativen Ort angeordnet sein. Der repräsentative Ort kann dabei der gleiche Ort wie der Ort für den Feuchtesensor sein. Zudem kann der zusätzliche Sensor beziehungsweise können die zusätzlichen Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Feuchtesensor angeordnet sein.
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Ist der Dehnstoffantrieb mit einem thermoelektrischen Dehnstoffelement und einer Energieversorgung ausgebildet, empfiehlt es sich, dass wie bereits bei der Ausgestaltung mit einem Feuchtesensor beschrieben der oder die zusätzlichen Sensoren eine Energiezufuhr in das thermoelektrische Dehnstoffelement freigibt, so dass sich dieses erwärmt und ausdehnt. In einer Ausgestaltung mit einem bionischen Dehnstoffelement kann dieses so ausgebildet sein, dass es alternativ oder zusätzlich zur Feuchte bei Erreichen oder Überschreiten eines oder mehrerer anderer Luftparameter als der Luftfeuchte eine Ausdehnung erfährt, die zu der gewünschten Rotation der Fenstergriffkupplung führt.
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Zweckmäßigerweise können die zusätzlichen Raumparameter, so sie mittels eines oder mehrerer Sensoren erfasst werden, per Fernzugriff abgerufen und/oder ausgewertet werden, beispielsweise um das Lüftungsverhalten zu dokumentieren. Auch eine Anpassung der Grenzwerte per Fernzugriff wäre auf diese Weise machbar.
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Durch die zusätzliche Erfassung weiterer Luftparameter kann eine Anpassung des Öffnungsverhaltens der Fenstergriffkupplung und damit eine Anpassung bis hin zur Optimierung des Lüftungsvorganges erfolgen. Dies kann beispielsweise mittels einer Raumluftmanagementeinrichtung erfolgen. Diese kann eine Steuereinrichtung zur Auswertung erfasster Luftparameter wie Raumlufttemperatur, Raumluftbelastung, Außenlufttemperatur, Luftfeuchte im Raum und gegebenenfalls auch der Außenluft aufweisen. So kann das Ergebnis der Auswertung beispielsweise zeigen, ob bei einem Vergleich von Außenlufttemperatur und Innenlufttemperatur unter Berücksichtigung der Luftfeuchte und/oder Luftbelastung ein Luftaustausch sinnvoll ist. Dabei kann es sich auch ergeben, dass die Rotation der Fenstergriffkupplung nicht ausgelöst wird, obwohl möglicherweise eine der Grenzwerte erreicht oder überschritten wurde, da das Lüften in diesem Fall keine Verbesserung der Raumluft bringen würde. Besonderer Anwendungsbereich neben der kontrollierten Lüftung mit Hinblick auf die Luftfeuchte ist das Temperaturmanagement, bei dem die Einstellung der Lüftungsstellung des Fensters zum Erreichen oder Halten einer gewünschten Raumlufttemperatur genutzt wird. Besonders bevorzugt erfolgt dies in Zusammenwirkung mit dem Fernzugriff, so dass der Nutzer die gewünschte Temperatur auch aus der Ferne einstellen kann.
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Mit Vorteil weist die Fenstergriffkupplung eine Verschlussüberwachung auf. Damit soll feststellbar sein, ob das Fenster vollständig geschlossen oder in der Lüftungsstellung ist, weiterführend auch, ob es gekippt oder geöffnet ist. Im einfachsten Falle können die Zustände durch eine Auswertung der die Fenstergriffkupplung erfassten Sensordaten erfolgen. Ein deutlicher Abfall der Luftfeuchte und/oder eine Veränderung der Raumlufttemperatur lassen auf ein zumindest teilweises Öffnen des Fensters schließen. Dies gilt in gleicher Weise durch eine signifikante Änderung der Raumluftbelastung. Durch den zeitlichen Verlauf der Parameter lässt sich zudem auf den Öffnungsgrad des Fensters schließen. Je schneller der oder die Parameter eine Veränderung erfahren, desto weiter ist das Fenster geöffnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Fenstergriffkupplung mit einer Einrichtung zur Erfassung der Position des Fenstergriffes und/oder der Stellung der Koppeleinrichtung ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Hallsensoren und einer Anzahl von Magneten, die im Wesentlichen ringförmig um den Fenstergriff und/oder das Koppelelement angeordnet werden, so dass die Stellung des Fenstergriffs beziehungsweise des Koppelelements detektiert und bestimmt werden kann, aus der wiederum auf den Öffnungszustand des Fenster geschlossen werden kann.
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In jedem Fall dient eine solche Verschlussüberwachung nicht nur der bloßen Information an den Nutzer, er kann infolgedessen per Fernzugriff auch ein Schließen des Fensters auslösen. Außerdem kann mittels der Verschlussüberwachung auch eine Einbruchsüberwachung erfolgen. Wird ein geöffnetes Fenster erkannt, obwohl beispielsweise die Sensordaten keine Öffnung erfordern, kann eine Warnung an den Bewohner oder Nutzer des Raumes übermittelt werden. Ist dieser nicht anwesend oder hat er anhand der Warnung Grund zu der Annahme, dass ein Einbruch vorliegt, kann er die Polizei verständigen.
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Die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung kann als Nachrüstelement für ein Fenster ausgebildet sein. Damit kann erreicht werden, dass auch alte Fenster beziehungsweise Fenster gemäß dem Stand der Technik mit der Fenstergriffkupplung nachgerüstet werden und von ihrer Funktionalität profitieren können. Durch die Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung ist es möglich, den Fenstergriff eines Bestandsfensters zu entfernen, die Fenstergriffkupplung in Eingriff mit dem dort vorgesehenen Getriebe der Beschläge zu bringen und den Fenstergriff dann in die Fenstergriffkupplung einzusetzen. Der Einbau ist demnach schnell und einfach zu handhaben. Je nach geometrischer Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung kann gegebenenfalls eine Kürzung des Dorns des Bestandsfenstergriffs erforderlich sein. Die Fenstergriffkupplung kann aber hinsichtlich Geometrie, Material und Gestaltung derart an das oder die Bestandsfenster angepasst werden, dass sie sich optisch gut in das Fenster einfügt und Anpassungsarbeiten an dem Bestandfenster und insbesondere dem Dorn des Fenstergriffs nicht erforderlich sind.
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Ebenfalls beansprucht ist ein Fenster mit einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung. So kann die Fenstergriffkupplung zum Beispiel bereits bei der Fertigung des Fensters eingesetzt oder in das Gesamtsystem des Fensters integriert werden. Damit ist eine Montage vor Ort nicht mehr notwendig und es ist sichergestellt, dass die Fenstergriffkupplung korrekt eingebaut wurde. Zudem wird der Einbau des Fensters auf diese Weise nicht verzögert.
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Mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung und einem Fenster mit einer solchen kann eine nutzerunabhängige Lüftung von Räumen erfolgen. Wird ein Grenzwert eines Raumluftparameters wie beispielsweise der Luftfeuchte erreicht, wird durch die Fenstergriffkupplung eine Lüftungsstellung des Fensters bewirkt, bei der ein im Vergleich zum geschlossenen Fenster erhöhter Luftwechsel erreicht wird. Dazu muss der Bewohner oder Raumnutzer nicht eingreifen. Damit wird eine ausreichende Lüftung eines Raumes erreicht, ohne dass zusätzliche technische Komponenten oder ein andauernder Luftaustausch der Raumluft mit der Außenluft erfolgt, der regelmäßig eine Schwächung der Gebäudehülle hinsichtlich der Dichtheit und des Schallschutzes mit sich bringt. Eine solche Schwächung ist mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung nicht nötig. Die Rückstellung der Fenstergriffkupplung bei ausreichend erfolgtem Luftwechsel stellt sicher, dass nicht unnötig Energie zum Ausgleichen des Raumklimas erforderlich ist, da das Fenster bei Unterschreiten der vorgegebenen Grenzwerte zeitnah schließt. Es wird also eine bedarfsgerechte Lüftung erreicht.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht und einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Anordnung einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung an einem Fenster und
- 3 die mit einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung erreichbaren Öffnungszustände eines Fensters.
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1 zeigt eine Draufsicht (1a) und einen Schnitt (1b) durch eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung 10. Die Fenstergriffkupplung 10 wurde nachträglich in ein Bestandsfenster eingebaut. Dazu wurde der Fenstergriff 12 mit seinem Dorn 14 von dem Fensterflügel 40 entnommen und der Dorn 14 auf das notwendige Maß gekürzt. Die Fenstergriffkupplung 10 wurde mit dem Getriebe 16 für die Beschläge des Fensters in Eingriff gebracht und anschließend der Fenstergriff 12 mit gekürztem Dorn 14 in die Fenstergriffkupplung 10 eingesetzt. Das Zusammenwirken der relevanten Baugruppen wird zusätzlich aus 2 deutlich, in der die Darstellung der Übersicht halber vereinfacht und perspektivisch erfolgt.
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Die Fenstergriffkupplung 10 ist mit einem Gehäuse 22, einem Koppelelement 20 und einem Dehnstoffantrieb mit einem thermoelektrischen Dehnstoffelement 24 und einem Federelement 26 gebildet. Das Federelement 26 ist am Koppelelement 20 (in 1a an seinem linken Ende) und am Gehäuse 22 (in 1a an seinem rechten Ende) fixiert. Das Koppelelement 20 stellt den Eingriff beziehungsweise die Wirkverbindung mit dem Getriebe 16 für die Beschläge des Fensters her und stellt außerdem eine Aufnahme für den Dorn 14 des Fenstergriffes 12 bereit.
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Zudem weist der Dehnstoffantrieb einen Feuchtesensor sowie eine Energieversorgung 32 in Form einer Kleinspannungsstromversorgung auf. Der Feuchtesensor ist an einer Stelle im Raum angeordnet, die für die Entwicklung der Raumluftfeuchte repräsentativ ist, und mit der Energieversorgung 32 gekoppelt. Der Feuchtesensor ist mit einem elektrolytischen Polymersensor ausgebildet, der einen voreingestellten Schaltpunkt bei Erreichen einer kritischen Luftfeuchte aufweist. Wird diese kritische Luftfeuchte erreicht, gibt der Feuchtesensor die Energieversorgung 32 frei, so dass Strom in das thermoelektrische Dehnstoffelement 24 fließt und zu seiner Erwärmung führt. Das thermoelektrische Dehnstoffelement 24 dehnt sich nun in Richtung des Fixpunktes des Federelementes 26 am Gehäuse 22 (in 1a nach rechts und etwas nach unten) aus.
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Dabei wird ein Krafteintrag auf das Federelement 26 erreicht. Durch die Fixierung des Federelements 26 und die rotierbare Anordnung der Fenstergriffkupplung 10 am Getriebe 16 des Fensters führt der Krafteintrag zu einer Rotation der Fenstergriffkupplung 10 um die Drehachse des Getriebes 16, in dieser beispielhaften Ausgestaltung im Uhrzeigersinn (angezeigt durch den Pfeil in 1a). Mit dieser Rotation wird auch das Getriebe 16 des Fensters mitbewegt, so dass das Fenster zumindest teilweise geöffnet wird. Ebenso wird der Fenstergriff 12 mitrotiert.
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Konkret wird in dieser Ausgestaltung eine Rotation um etwa 45° erreicht, so dass die Viertelstellung des Fenstergriffs 12 erreicht wird, bei der der Anpressdruck des Fensterflügels 40 auf den Fensterrahmen aufgehoben ist und sich eine Fugenlüftung einstellt. Diese Fugenlüftung bewirkt einen Luftaustausch zwischen der Raumluft und der Außenluft. Die Öffnungsweite der Fenstergriffkupplung 10 ist dabei durch ihre konkrete bauliche Ausgestaltung auf diese 45° begrenzt, um den Einbruchsschutz des Fensters auch in der nun erreichten Lüftungsstellung nicht zu beeinträchtigen. Dazu folgen nachstehend weitere Ausführungen.
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Die Lüftungsstellung ist in 3 zusammen mit den weiteren Öffnungspositionen eines Fensters mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung 10 dargestellt, wobei 3a ein geschlossenes Fenster, 3b ein Fenster in der durch die Fenstergriffkupplung 10 bewirkten Lüftungsstellung, 3c ein geöffnetes Fenster und 3d ein gekipptes Fenster zeigt.
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Wird die kritische Luftfeuchte infolge des Lüftens unterschritten und durch den Feuchtesensor erfasst, wird die Energiezufuhr zu dem thermoelektrischen Dehnstoffelement 24 unterbrochen. Es erfolgt keine weitere Erwärmung, vielmehr kühlt das Dehnstoffelement 24 ab und seine Ausdehnung geht zurück. Da nun kein Krafteintrag mehr auf das Federelement 26 erfolgt, stellt dieses seinen Ausgangszustand wieder her und stellt dabei die Fenstergriffkupplung 10 zurück in die Ausgangsposition. Das Fenster ist nun geschlossen und lüftet nicht mehr.
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Um die Fenstergriffkupplung 10 bei einem manuellen Öffnen des Fensters, wenn also ein Benutzer das Fenster öffnet, mechanisch zu entkoppeln, weist die Fenstergriffkupplung 10 einen Freilaufhebel 28 auf. Wird das Fenster manuell geöffnet, entriegelt der Freilaufhebel 28 das Federelement 26, so dass der Fenstergriff 12 rotiert werden kann, während das Gehäuse 22 keine Rotation erfährt. Dadurch kann unter anderem vermieden werden, dass das Federelement 26 beim manuellen Betätigen des Fenstergriffes bricht.
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Außerdem wirkt die Ausgestaltung des Federelements 26 an seinem in 1a linken Ende mit einer Biegung zu einer Halbschale, die den Freilaufhebel 28 umgreift, als die oben bereits erwähnte bauliche Begrenzung der Rotation der Fenstergriffkupplung 10. Daher lässt sich eine Rotation durch den Dehnstoffantrieb nur soweit bewirken, wie es die Verformbarkeit des Federelementes 26 erlaubt.
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Die Fenstergriffkupplung 10 ist für einen Fernzugriff ausgebildet, das heißt, sie weist eine Kommunikationseinrichtung (nicht gezeigt) mit einer IP-Adresse nach dem Prinzip „Smart Home“ auf, so dass der Benutzer mittels einer App auf seinem Smartphone die durch den Feuchtesensor erfasste Luftfeuchte abrufen kann. Somit lässt sich auf einfache Weise auch eine Verschlussüberwachung des Fensters realisieren. Sinkt die Luftfeuchte signifikant ab, ist von einem teilweisen oder vollständigen Öffnen des Fensters auszugehen, wobei die Geschwindigkeit des Abfalls der Luftfeuchte auf die Öffnungsweite des Fensters schließen lässt. Da die Fenstergriffkupplung 10 nur die Öffnung bis zur Lüftungsstellung erlaubt, kann aus einem weiteren Öffnungsgrad des Fensters auf eine manuelle Öffnung und/oder einen Einbruch geschlossen werden. Dies kann dem Benutzer mithilfe der Kommunikationseinrichtung übermittelt werden.
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Zudem kann die Fenstergriffkupplung 10 mit weiteren Sensoren für die Temperaturen der Raumluft und der Außenluft, für die Außenluftfeuchte und/oder die Raumluftbelastung ausgebildet sein, so dass diese Parameter zur Beurteilung, ob die Lüftungsstellung eingestellt werden soll, einbezogen werden können. Es kann auch ein multispektraler Sensor zur Erfassung mehrerer Luftparameter vorgesehen sein. Der oder die Sensoren können auf die Energieversorgung 32 zum Dehnstoffelement 24 einwirken oder es kann eine Steuereinrichtung zwischengeschaltet werden, die die Sensordaten auswertet und eine Rotation der Fenstergriffkupplung 10 bewirkt, so sie erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fenstergriffkupplung
- 12
- Fenstergriff
- 14
- Dorn
- 16
- Getriebe für die Beschläge
- 20
- Koppelelement
- 22
- Gehäuse
- 24
- Dehnstoffelement
- 26
- Federelement
- 28
- Freilaufhebel
- 32
- Energieversorgung
- 40
- Fensterflügel
