DE19860849C2 - Vorrichtung zum wechselweisen Öffnen und Schließen einer Öffnung, insbesondere Fenster, Tür oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wechselweisen Öffnen und Schließen einer Öffnung, insbesondere ein Fenster, eine Tür oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt sind gattungsgemäße Fenster, bei denen das Kraftübertragungsmittel in Form eines Seiles aus Hanf oder Kunststoff unmittelbar an einem Fensterflügel festgelegt ist. Als Feststellmittel dient ein am Rahmen angeordneter, elektromagnetisch antreibbarer und in eine Öffnung des Flügels eingreifender Riegel. Nachdem der Flügel seine Endposition eingenommen hat, erhält der Elektromagnet einen elektrischen Steuerimpuls und arretiert den Flügel. Der Antrieb erfolgt über die Welle einer Umlenkrolle, über die das am Flügel festgelegte Seil geführt ist.

Die elektromagnetische Betätigung des Feststellmittels erfordert einen erhöhten konstruktiven und technischen Aufwand, da die Ansteuerung des Elektromagneten ein elektrisches Schaltelement erfordert. Ebenso erfordert der Antrieb über die Umlenkrolle einen erhöhten konstruktiven Aufwand, um ein Durchrutschen des Seils aufgrund von Reibungsverlusten zuverlässig zu verhindern.

Die US 3 747 274 zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der ein im Bereich der zu verschließenden Öffnung verlaufendes und endlos umlaufendes Kabel über jeweils zwei Umlenkrollen geführt ist, die an den Feststellmitteln gelagert sind.

Die US 5 440 837 zeigt ein Fenster mit einem Verschlußteil, das mittels einer manuell steuerbaren und an dem Verschlußteil festlegbaren Blockiereinrichtung, die die Rotation eines mit einem motorisch antreibbaren und endlos umlaufenden Zahnriemen in Wirkverbindung stehenden Zahnrades verhindern kann, durch Kopplung an die Linearbewegung des Zahnriemens anhebbar und absenkbar ist.

Die US 1 773 353 zeigt eine Vorrichtung zum gemeinsamen Anheben und Absenken von Fensterflügeln mehrerer Fenster mittels einer horizontal verlaufenden und elektromotorisch antreibbaren gemeinsamen Welle. Zur Reduktion des erforderlichen Antriebsmoments beim Anheben ist jeder Fensterflügel mittels einer über eine Umlenkrolle umlaufenden Schnur mit einem Ausgleichgewicht verbunden.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung, insbesondere ein Fenster, eine Tür oder dergleichen bereitzustellen, die eine zuverlässige und konstruktiv einfache Bewegung und Arretierung des Verschlußteils gewährleistet.

Das Problem ist durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Das Problem wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß ein erstes Ende des Kraftübertragungsmittels an dem Feststellmittel festgelegt ist, und daß das Kraftübertragungsmittel sich innerhalb des Rahmens erstreckt. Dadurch ist bei einer Kopplung der Bewegung und der Arretierung des Verschlußteils, die den konstruktiven und technischen Aufwand derartiger Vorrichtungen erheblich verringert, insbesondere sind keine elektrischen oder elektronischen Schalt- und Steuerelemente erforderlich, konstruktiv einfach ein zuverlässiges und manipulationssicheres Arretieren des Verschlußteils gewährleistet. Die Antriebseinrichtung umfaßt in der Regel einen Elektromotor, beispielsweise einen Gleichstrom-Elektromotor mit einer Betriebsspannung von 24 V. Das Verschlußteil kann beispielsweise einen Verschlußteil-Rahmen und eine innerhalb dieses Verschlußteil- Rahmens angeordnete Scheibe, insbesondere eine Glasscheibe, beispielsweise aus Isolierglas, aufweisen. Das Verschlußteil kann in beliebigen Stellungen arretierbar sein, insbesondere in mindestens einer seiner Endpositionen, beispielsweise in einer geschlossenen Stellung eines Flügels in Bezug auf den Rahmen eines Fensters, einer Tür oder dergleichen.

Gemäß Anspruch 2 ist das Verschlußteil flächig, beispielsweise ein Fensterflügel, ein Türblatt oder ein Rolladenpanzer.

Gemäß Anspruch 3 umfaßt das Feststellmittel einen in eine Öffnung des Rahmens eingreifenden und um eine am Verschlußteil festgelegte Achse schwenkbaren Riegel. Dieser weist beispielsweise eine im wesentlichen langgestreckte Form auf und besitzt vorzugsweise an dem von der Achse entfernten Ende einen in die Öffnung des Rahmens eingreifenden Vorsprung, der vorzugsweise eine Keilform mit einem Keilwinkel zwischen 90° und 120° aufweist.

Gemäß Anspruch 4 ist der Riegel in Bezug auf die Achse derart ausgestaltet, daß er allein aufgrund der auf ihn wirkenden Gewichtskraft in Richtung des Rahmens der Vorrichtung und damit in seine Verriegelungsposition schwenkt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß der Riegel die Achse mittels einer außerhalb der Mittellinie seines langgestreckten Teils vorgesehenen Bohrung aufnimmt. Dadurch kommt es zu einer Selbstverriegelung des Verschlußteils ohne zusätzliche mechanische oder elektrische Ansteuerung. Die Achse wird vorzugsweise durch eine mit dem Verschlußteil verschraubte feststehende Hülse gebildet.

Gemäß Anspruch 5 ist zwischen dem Riegel und dem Verschlußteil ein federelastisches Element, vorzugsweise eine Schraubenfeder, angeordnet, das die Schwenkbewegung des Riegels unterstützt und insbesondere beschleunigt. Das federelastisch verformbare Element kann auch durch ein Federelement aus Kautschuk, durch ein Federstahlblech oder ähnliches gebildet sein.

Gemäß Anspruch 6 umfaßt das Kraftübertragungsmittel einen Riemen, der vorzugsweise im wesentlichen aus Kunststoff besteht. Dadurch können hohe Antriebskräfte mit geringem Schlupf und hoher Zugfestigkeit übertragen werden. Alternative Kraftübertragungsmittel sind beispielsweise Seile oder Ketten.

Gemäß Anspruch 7 ist der Riemen durch eine Einlage verstärkt, insbesondere durch eine Metalldraht- oder Gewebe-Einlage, und der Riemen weist zumindest abschnittsweise eine Zahnung auf, beispielsweise zumindest in dem mit der Antriebseinrichtung zusammenwirkenden Abschnitt. Dadurch wird die Zugfestigkeit weiter erhöht und ein Schlupf zwischen Antriebseinrichtung und Kraftübertragungsmittel im wesentlichen ausgeschlossen.

Gemäß Anspruch 8 umfaßt das Kraftübertragungsmittel weiterhin einen mit dem Riemen verbundenen Blechstreifen. Dieser besitzt vorzugsweise zwei oder drei durch jeweils einen Steg getrennte und hintereinander angeordnete rechteckförmige Öffnungen, durch die der Riemen gefädelt ist und dadurch an dem Blechstreifen festgelegt ist. Der Blechstreifen ist vorzugsweise an dem Riegel angelenkt und dient der zuverlässigen Verbindung zwischen Riemen und Feststellmittel. Die Anlenkung des Blechstreifens an dem Riegel erfolgt vorzugsweise in einer Position zwischen der Achse des Riegels und dem Rahmen bzw. auf dem dem Rahmen zugewandten Hebelarm des Riegels in Bezug auf die Achse.

Gemäß Anspruch 9 umfaßt die Antriebseinrichtung einen Elektromotor und eine vom Riemen um mindestens 180° umschlungene, vorzugsweise gezahnte Antriebswelle. Die Umschlingung ist vorzugsweise durch zwei in Bezug auf die Antriebswelle entsprechend angeordnete Umlenkrollen gewährleistet. Dadurch ist eine sichere und rutschfreie Führung des Riemens gewährleistet. Zum Schutz gegen Verunreinigungen kann eine gegebenenfalls teilweise Kapselung im Bereich der Antriebswelle vorgesehen sein. Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise auf einer Innenseite eines Gebäudes, in dem das Fenster, die Tür oder dergleichen eingebaut ist, vorgesehen.

Gemäß Anspruch 10 ist das Verschlußteil mittels eines über eine Umlenkrolle verlaufenden Seils, vorzugsweise eines verdrillten Stahlseils, mit einem Ausgleichgewicht verbunden. Dadurch wird die erforderliche Kraft zum Bewegen des Verschlußteils deutlich reduziert. Das Stahlseil und der Riemen verlaufen abschnittsweise parallel und sogar aneinanderliegend.

Gemäß Anspruch 11 ist der Riemen ebenfalls über die Umlenkrolle geführt und ist mit seinem zweiten Ende ebenfalls am Ausgleichsgewicht festgelegt. Dadurch ergibt sich eine günstige Kopplung der Bewegungen des Riemens und des Seils.

Gemäß Anspruch 12 weist der Riemen gegenüber dem Seil eine Überlänge derart auf, daß mindestens in einer Endposition des Verschlußteils der Riemen nicht durchgehend gespannt ist. Dadurch ist in einer Endposition des Verschlußteils durch die in dieser Position eintretende Entspannung des Riemens der Riegel in seine Verriegelungsposition überführbar. Während die Gesamtlänge von Riemen und Seil gegebenenfalls deutlich unterschiedlich sein kann, beträgt die angesprochene Überlänge in der Regel nicht mehr als 0,5 bis 5 cm, vorzugsweise 1 bis 3 cm.

Gemäß Anspruch 13 ist das Verschlußteil ein im wesentlichen in vertikaler Richtung bewegbarer Hub-Flügel eines Fensters. Dieser kann sowohl eine oben liegende Grundposition einnehmen und nach unten bewegbar sein als auch umgekehrt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht II-II der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich der Umlenkrolle,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt IV-IV im Bereich der Umlenkrolle der Fig. 3 und

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich des Schwenkriegels.

Die Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgebrochene Frontansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich eines Fensters 1, mit einem Rahmen 2 und einem gegenüber diesem mittels eines Gleichstrom- Elektromotors 3, einem Zahnriemen 4 und einem damit verbundenen Blechstreifen 5 in Richtung des Doppelpfeils 6 bewegbaren und die Öffnung öffnenden und schließenden Verschlußteils in Form eines Hub- Flügels 7, der seinerseits einen in dem Rahmen 2 geführten Flügelrahmen 8 aufweist.

Der Flügel 7 bzw. der Flügelrahmen 8 ist in seiner abgesenkten, in der Fig. 1 dargestellten Endposition durch das als Schwenkriegel 9 ausgeführte Feststellmittel arretierbar. Der um die Schwenkachse 10 schwenkbare Schwenkriegel 9 greift in seiner in der Fig. 1 dargestellten Verriegelungsposition in eine Öffnung 11 des Rahmens 2 ein. Das erste Ende des Blechstreifens 5 ist am Punkt 12 des Schwenkriegels 9 angelenkt. Das zweite Ende des Blechstreifens 5 weist zwei im wesentlichen rechteckige und in Längsrichtung des Blechstreifens 5 hintereinander angeordnete Öffnungen auf, durch die der Zahnriemen 4 gefädelt ist und dadurch mit dem Blechstreifen 5 verbunden ist. Alternativ sind drei oder mehrere solcher Öffnungen möglich oder eine Klemm-, Schraub-, Niet-, Klebe- oder Schweißverbindung zwischen Zahnriemen 4 und Blechstreifen 5.

Im weiteren Verlauf ist der Zahnriemen 4 mittels zweier Umlenk- oder Andruckrollen 13, 14 so geführt, daß er die Antriebswelle 15 um etwa 180° umschlingt, die von dem in Fig. 1 nur symbolisch dargestellten Elektromotor 3 in Richtung des Doppelpfeils 16 um die Achse 17 angetrieben wird. Die Betriebsspannung des Gleichstrom-Elektromotors beträgt vorzugsweise 24 V. Im weiteren Verlauf ist der Zahnriemen 4 über eine am Rahmen 2 angebrachte und um die Achse 18 drehbare Umlenkrolle 19 geführt und an seinem zweiten Ende mit einem (in der Fig. 1 nicht dargestellten) Ausgleichgewicht 20 verbunden.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht II-II der Vorrichtung der Fig. 1. Der beispielsweise 1 mm dicke Blechstreifen 5 aus Aluminium ist an seinem ersten Ende im Punkt 12 schwenkbar an dem Schwenkriegel 9 angelenkt, der seinerseits um die vorzugsweise feststehende und am Rahmen 8 des Fensterflügels 7 festgelegte Achse 10 schwenkbar ist. Die Zahnung 4a des am zweiten Ende des Blechstreifens 5 festgelegten Zahnriemens 4 ist nur schematisch dargestellt. Die beiden in Längsrichtung des Zahnriemens 4 vor und hinter der gezahnten Antriebswelle 15 angeordneten Umlenkrollen 13, 14 gewährleisten einen sicheren und rutschfreien Antrieb. Nach der Führung über die Umlenkrolle 19 ist der Zahnriemen 4 mit dem Ausgleichgewicht 20 verbunden, das die Gewichtskraft des zu bewegenden Fensterflügels 7 im wesentlichen kompensiert.

Ein vorzugsweise in weiten Bereichen parallel mit dem Zahnriemen 4 geführtes verdrilltes Stahlseil, das an einem Ende mit dem Ausgleichsgewicht 20 verbunden ist und am anderen Ende an dem Fensterflügel 8 angreift, ist in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.

Gegenüber diesem Seil weist der Zahnriemen eine Überlänge von beispielsweise 0,5 bis 5 cm auf, wodurch in der in der Fig. 1 dargestellten abgesenkten Stellung des Fensters 7 der Zahnriemen 4 an seinem dem Schwenkriegel 9 zugewandten Ende nicht mehr unter Zugspannung steht und damit die Schwenkbewegung des Schwenkriegels 9 freigibt, so daß dieser seine in der Fig. 1 dargestellte Verriegelungsposition einnimmt.

Die Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich der um die Achse 18 drehbaren Umlenkrolle 19. Parallel zum Zahnriemen 4 und teilweise an diesem anliegend ist in Bezug auf die Umlenkachse 18 auf der radial inneren, den Zähnen 4a zugewandten Seite des Zahnriemens 4 das verdrillte Stahlseil 21 geführt. Dieses wird in einer Hohlkehle der Umlenkrolle 19 aufgenommen, wogegen der Zahnriemen 4 über die zylindrische Außenfläche der Umlenkrolle 19 abrollt, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist, die einen Schnitt IV-IV durch die Anordnung der Fig. 3 zeigt. Die Umlenkrolle kann auf ihrer mit dem Zahnriemen zusammenwirkenden Umfangsfläche ebenfalls eine Zahnung aufweisen.

Die Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich des Schwenkriegels 9. Die Schwenkachse 10 liegt dabei außerhalb der gestrichelt eingezeichneten Mittellinie 22 des langgestreckten Teils des Schwenkriegels 9. Dadurch kommt es auch ohne den Einfluß äußerer Kräfte allein aufgrund der auf den Schwenkriegel 9 wirkenden Gewichtskraft zu einer Schwenkbewegung in Richtung auf die Öffnung 11 des Rahmens 2. Die Einnahme der Verriegelungsposition des Schwenkhebels 9 wird außerdem unterstützt durch die Anlenkung des Blechstreifens 5 im Punkt 12 sowie durch die Wirkung der sich am Flügelrahmen 8 abstützenden und am Schwenkriegel 9 angreifenden Schraubenfeder 23. Der Zahnriemen 4 ist durch die drei rechteckförmigen Öffnungen 24 des Blechstreifens 5 gefädelt und dadurch mit diesem verbunden.

Die Anlenkung des Blechstreifens 5 im Punkt 12 erfolgt in einer Position zwischen der Schwenkachse 10 des Schwenkriegels 9 und dem Rahmen 2 des Fensters bzw. auf dem dem Rahmen 2 zugewandten Hebelarm des Schwenkriegels 9 in Bezug auf die Schwenkachse 10. Dadurch wird beim Anfahren des Elektromotors und dem damit verbundenen Straffen des Zahnriemens 4 ein Drehmoment derart auf den Schwenkriegel 9 ausgeübt, daß dieser von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition überführt wird. In umgekehrter Antriebsrichtung bewirkt bei bereits erreichter Endstellung des Flügelrahmens 8 der weitere Antrieb des Zahnriemens 4, daß der Blechstreifen 5 ein Drehmoment derart auf den Schwenkriegel ausübt, daß dieser von der Freigabeposition in die Verriegelungsposition überführt wird.

Die Form des Vorsprungs 9a des Schwenkriegels 9 als Keil mit einem Keilwinkel von 90° bis 120° gewährleistet eine sichere Arretierung. Der Schwenkriegel 9 ist ebenso wie die (nicht dargestellten) Führungsrollen in einem im Querschnitt U-förmigen Profil des Flügelrahmens 8 angeordnet, während der Blechstreifen 5 und der Zahnriemen 4 außerhalb dieses Profils verlaufen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum wechselweisen Öffnen und Schließen einer Öffnung, insbesondere Fenster (1), Tür oder dergleichen, mit einem mindestens teilweise die Öffnung umgebenden Rahmen (2) und einem gegenüber diesem mittels einer Antriebseinrichtung (3, 15) und einem Kraftübertragungsmittel (4, 5) bewegbaren und die Öffnung öffnenden und schließenden Verschlußteil (7), das in einer vorgebbaren Stellung durch ein mittels der Antriebseinrichtung (3, 15) von einer Freigabeposition in eine Verriegelungsposition und umgekehrt überführbares Feststellmittel (9) arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ende des Kraftübertragungsmittels (4, 5) an dem Feststellmittel (9) festgelegt ist, und daß das Kraftübertragungsmittel (4, 5) sich innerhalb des Rahmens (2) erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (7) ein flächiges Teil ist, beispielsweise ein Fensterflügel, ein Türblatt oder ein Rolladenpanzer.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellmittel (9) einen in eine Öffnung (11) des Rahmens (2) eingreifenden und um eine am Verschlußteil (7) festgelegte Achse (10) schwenkbaren Riegel umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel in Bezug auf die Achse (10) so ausgestaltet ist, daß er allein aufgrund der auf ihn wirkenden Gewichtskraft in Richtung des Rahmens (2) schwenkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Riegel und dem Verschlußteil (7) ein federelastisches Element, vorzugsweise eine Schraubenfeder (23), angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel (4, 5) einen Riemen (4) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) durch eine Einlage verstärkt ist, insbesondere durch eine Metalldraht- oder Gewebe-Einlage, und daß der Riemen (4) zumindest abschnittsweise eine Zahnung (4a) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel (4, 5) weiterhin einen mit dem Riemen (4) verbundenen Blechstreifen (5) umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3, 15) einen Elektromotor und eine vom Riemen (4) um mindestens 180° umschlungene, vorzugsweise gezahnte Antriebswelle (15) umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (7) mittels eines über eine Umlenkrolle (19) verlaufenden Seils (21), vorzugsweise eines verdrillten Stahlseils, mit einem Ausgleichsgewicht (20) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen ebenfalls über die Umlenkrolle (19) geführt ist und daß das zweite Ende des Riemens am Ausgleichsgewicht (20) festgelegt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen gegenüber dem Seil (21) eine Überlänge derart aufweist, daß mindestens in der arretierten Stellung des Verschlußteils (7) der Riemen nicht durchgehend gespannt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (7) ein im wesentlichen in vertikaler Richtung bewegbarer Hub-Flügel eines Fensters (1) ist.