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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Schere zum geführten Öffnen
und Schließen von Fassadenelementen, wie Fenstern, Oberlichtern,
Lüftungsklappen, Brandklappen, Abzugsöffnungen,
Abluftkamine etc., sowie eine Ausstellschere, die mehrere solche
Scheren aufweist.
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Stand der Technik
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Die
EP 0 968 349 B2 offenbart
eine Parallelausstellschere bzw. ein Gelenk, umfassend ein Paar paralleler
Schienen und ein Paar diagonal gekreuzter Verbindungen. Die verwendeten
Schienen weisen dabei einen C-förmigen Querschnitt auf,
wobei die diagonal gekreuzten Verbindungen jeweils dreh- bzw. schwenkbar
mit jeder Schiene und auch untereinander verbunden sind. Bei der
bekannten Schere bringt jede Schiene einen Gleitschuh unter, welcher
einen Drehpunkt bzw. Drehzapfen trägt. Der Drehpunkt bzw.
-zapfen ist mit einer der Verbindungen verbunden ist. Die bekannte
Schere soll bei leichtgängiger Bewegbarkeit eine gute Stabilität
bieten.
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Eine
weitere Parallelausstellschere ist aus
FR 1 220 735 bekannt. Diese Parallelausstellschere weist
einen Rahmen mit Z-Querschnitt auf, in den ein Öffnungselement
mit L-Querschnitt eingreift.
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Darüber
hinaus ist aus der
CH 75 417 eine Parallelausstellschere
bekannt, die an einem Fenster verwendet werden kann. Bei dieser
Vorrichtung sind die Schienen am beweglichen Ende mit einer Schraube
versehen, so dass eine Schiene zwischen Schienenoberfläche
und Schraubenkopf mittels einer Gleitvorrichtung geführt
wird.
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Schließlich
zeigt die
WO 87/05963 eine
Vorrichtung zum Ausstellen eines Fensterrahmens. In der Vorrichtung
kommt eine Führungsschiene mit C-Gestalt zum Einsatz.
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Die
vorbekannten Konstruktionen haben gemeinsam, dass zur einwandfreien
Führung der verschiebbar aneinander gelagerten Bauteile
Fertigungstoleranzen notwendig sind, die zu unangemessen hohen Kosten
führen.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Schere bereit zu stellen,
die bei reduzierten Fertigungskosten ein sichere, insbesondere verkantungsfreie
Führung der zueinander verschiebbaren Bauteile gewährleistet.
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Grundgedanke
der vorliegenden Erfindung ist es, zur Erreichung dieser Ziele die
Verbindung zwischen einem Gleitkörper und einer Schiene
dahingehend zu verändern, dass die Schiene über
einen Bereich ihrer Länge im Querschnitt Ω-förmig
ist und der an der Schiene geführte Körper mit
einer C-Form das Ω umgreift.
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Die
oben genannten Ziele werden durch eine Vorrichtung gemäß Schutzanspruch
1 erreicht. Weitere bevorzugte Ausführungsformen finden
sich in den beigefügten Unteransprüchen. Darüber
hinaus werden die Ziele im Besonderen durch Ausstellscheren gemäß einem
der Schutzansprüche 9 bis 13 erreicht.
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Unter
einer Ω-Form wird vorliegend eine Form verstanden, bei
der zwei voneinander beabstandete, aufeinander zu weisende und bevorzugt parallele
Balken über eine konkave oder als Polygonzug ausgebildete
Form miteinander verbunden sind, und zwar an ihren aufeinander zu
weisenden Enden. Die Balken weisen bevorzugt die gleiche Länge
auf. Wenn sie parallel zueinander sind, liegen sie weiter bevorzugt
in derselben Ebene. Durch die einander entsprechende Ausgestaltung
des Gleitkörpers und der Schiene wird neben einer sanften
Gleitfähigkeit eine sichere Bewegung der Schere ermöglicht.
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Für
die Ω-Form lassen sich auch über große Schienenlängen
bei reduzierten Fertigungskosten akzeptable Fertigungstoleranzen
einhalten. Die Gleitkörper sind i. d. R. deutlich weniger
lang als die Schienen, so dass die dort zum Einsatz kommende C-Form
günstiger zu fertigen ist als über die Länge einer
Schiene. Insgesamt ergibt sich ein beträchtlicher Kostenvorteil.
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Somit
ist eine erfindungsgemäße Schere auch dazu geeignet,
bei geringerer Wandstärke mit dem Stand der Technik vergleichbare
Lasten zu tragen, wird dabei aber leichtgängig bleiben
und nicht zum Verkeilen neigen.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass am Gleitkörper an der zur Schiene
hin weisenden Seite mittig ein Kunststoffgleiter angebracht ist.
Dieser Kunststoffgleiter kann dazu verwendet werden, eine Bremswirkung
zwischen dem Gleitkörper und der Schiene zu erreichen.
Die Bremswirkung richtet sich dabei nach dem Abstand zwischen dem
am Gleitkörper angebrachten Kunststoffgleiter und der Schiene
sowie der Werkstoffe der in Kontakt befindlichen Elemente.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kunststoffgleiter
dabei mittels eines Gewindestiftes am Gleitkörper angebracht,
so dass ein Abstand zwischen Kunststoffgleiter und Gleitkörper
einstellbar ist. Somit kann die entsprechende Bremswirkung individuell
eingestellt werden. Dies ist während der Montage bzw. zu
einem späteren Zeitpunkt möglich. Typischerweise
weist der Kunststoffgleiter gegenüber der Schiene eine
geringere Reibwiderstandsfestigkeit auf. Durch die Weiterbildung
muss der Kunststoffgleiter oder gar der Gleitkörper auch
bei Abnutzung des Kunststoffgleiters nach längerem Gebrauch nicht
ausgetauscht werden, sondern es kann, um die gleiche Bremswirkung
zu erzielen, nachjustiert werden. Dies erweist sich besonders dann
als vorteilhaft, wenn mittels einer solchen Schere schwere Fassadenelemente
gestützt und bewegt werden. In diesem Fall ist es ersichtlich,
ein Austausch der Fassadenelemente unerwünscht ist. Es
wird somit eine lange Lebensdauer der verwendeten Bauelemente verlangt.
Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
gewährleistet dies.
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Darüber
hinaus wird es bevorzugt, dass die Schiene ein Anschlagelement aufweist,
das den maximalen Hub des Gleitkörpers entlang der Schiene bestimmt.
Somit wird die maximale Belastbarkeit einer solchen Schere bereits über
die Geometrie festgelegt, so dass ein sicherer Betrieb der Schere
gewährleistet werden kann.
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Besonders
bevorzugt ist es, dass das genannte Anschlagelement integral mit
der Schiene ausgebildet ist. Darüber hinaus kann es sich
als günstig erweisen, die Schiene aus einem Blech herzustellen.
Daraus würde sich ergeben, dass das Anschlagelement in
dieser Ausführungsform z. B. durch Ausstanzen und/oder
Verformen der Schiene an einer entsprechenden Stelle vorgesehen
ist. Durch diese Maßnahme können die Herstellungskosten
niedrig gehalten werden, da keine zusätzlichen Elemente oder
auch Schraubverbindungen oder Ähnliches nötig
sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
die Schiene Auflagebereiche an ihren Enden aufweist, um die Schiene
an einem weiteren Element anzubringen, wobei die Auflagebereiche
gegenüber der Ω-Form der Schiene flach ausgebildet sind.
Somit können auch die Auflagebereiche beispielsweise integral
aus der Schiene ausgeformt werden. Mit anderen Worten genügt
ein Verbiegen eines der Bereiche aus einem Halbzeug, sollte es sich bei
dem verwendeten Halbzeug um ein Blech handelt. Auch durch diese
Maßnahme können die Herstellungskosten niedrig
gehalten werden. Die Montierbarkeit des Gleitkörpers ist
auf einfache Weise durch Einschieben möglich.
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Darüber
hinaus ist es bevorzugt, dass die angesprochenen Auflagebereiche
in einer sich parallel zu einer Verschiebeebene des Gleitkörpers
erstreckende Ebene ausgerichtet sind. Somit können entsprechende
Schienen beispielsweise an Fensterrahmen bzw. Fensterelementen angebracht
werden, welche hierfür jeweils entsprechend ausgerichtete Flächenbereiche
aufweisen.
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Darüber
hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Auflagebereiche und
die Schiene integral aus einem gemeinsamen Halbzeug hergestellt
werden können. Die Q-Form sowie das integrale Ausbilden
der Bereiche aus einem Halbzug senken die Produktionskosten. Der
Gleitkörper kann hierbei geeignet zwischen einem Anschlagelement
und einem Auflagebereich geführt sein.
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In
einer weiteren Zielrichtung stellt die vorliegende Erfindung eine
Ausstellschere bereit, umfassend: zwei Scheren gemäß einer
der vorangegangenen Ausführungen, wobei die Scheren an
einer mittigen Position der Scherenstangen drehbar verbunden sind,
und die Scherenstangen an einem freien Ende an der jeweils anderen
Schere drehbar angebracht sind, so dass die Ausstellschere ein paralleles
Ausstellen gewährleisten kann. Die Bauform wird häufig als
X-Schere bezeichnet. Entsprechend dieser Ausgestaltung wird somit
eine Parallelausstellschere bereit gestellt, mit der beispielsweise
ein Fenster parallel zur Ebene des Fensterrahmens ausgestellt werden
kann. Eine solche Konstruktion kommt beispielsweise dann zum Einsatz,
wenn bei Gebäuden Parallelausstellfenster verwendet werden,
um das Raumklima zu verbessern und gleichzeitig eine Belüftbarkeit
der Räume vorzusehen. Dementsprechend werden solche Anlagen
gängigerweise ferngesteuert und motorisch bedient, auch
wenn die manuelle Betätigung grundsätzlich ebenfalls
möglich ist. Selbstverständlich können
derartige Parallelausstellscheren auch für andere Fassadenelemente
verwendet werden, wie sie dem eingangs genannten Gebiet der Erfindung
zu entnehmen sind.
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Darüber
hinaus ist es in einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
vorgesehen, eine Ausstellschere bereit zu stellen, umfassend: eine
erste Schere gemäß einem der obigen Ausführungen,
wobei die Scherenstange an einem freien Ende drehbar an einem zweiten
Gleitkörper angebracht ist, wobei dieser zweite Gleitkörper
an einer zweiten Schiene geführt und relativ zu dieser
beweglich ist, und eine Kurz-Scherenstange, die in ihrer Längserstreckung
kürzer ausgebildet ist als die erste Scherenstange und
an einem freien Ende mit einem dritten Gleitkörper in Verbindung
ist, wobei dieser dritte Gleitkörper an der ersten Schiene
geführt und relativ zu dieser beweglich ist, und die Kurz-Scherenstange
an einem freien Ende an einer mittleren Position der ersten Scherenstange
drehbar angebracht ist. Diese Ausführungsform wird auch
als Y-Ausstellschere bezeichnet. Mit ihr kann auch eine Kippbewegung
beispielsweise eines Fensters beim Öffnen erreicht werden.
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Besonders
bevorzugt ist es dabei, dass die Ausstellscheren der genannten Zielrichtungen
der vorliegenden Erfindung mittels eines Antriebs bewegt werden,
der auch motorisch sein kann. Somit kann eine entsprechende Ausstellschere
bei einem automatisch gesteuerten Belüftung- und Klimasystem eingesetzt
werden.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass der Antrieb an der Schieberstange oder dem
Gleitkörper angreift. Bei beiden Varianten kann es gewährleistet
werden, dass eine Öffnungsbewegung entsprechend der Ausgestaltung
der Ausstellschere als Parallelausstellschere oder Y-Ausstellschere
durchgeführt werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
die mit den verschiedenen Schienen in Kontakt befindlichen Gleitschuhe
zu verschiedenen Ebenen jeweils spiegelbildlich ausgerichtet sind. Wird
eine entsprechende Ausstellschere bei einem Fenster verwendet, so
bedeutet dies, dass die Öffnungsseite der einen Schiene
in Richtung des Fensters weist, während die Öffnung
der anderen Schiene vom Fenster weg weist.
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Besonders
bevorzugt ist es, dass eine Schere oder Ausstellschere gemäß den
vorangegangenen Ausführungen sich dadurch kennzeichnet,
dass die Schere oder Ausstellschere zum öffnen und Schließen
von Fenstern verwendet wird. Auf diese Weise verwendet kommen die
eingangs genannten Vorteile in besonderer Weise zum Tragen, auch
wenn an dieser Stelle noch einmal darauf verwiesen wird, dass entsprechende
Scheren oder Ausstellscheren auch bei anderen Öffnungen,
wie sie eingangs im Gebiet der Erfindung genannt wurden, verwendet werden
können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen anhand der beigefügten
Figuren erklärt.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Parallelausstellschere gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt B eines Auflagebereichs
der in 1 dargestellten Parallelausstellschere.
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3 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
Parallelausstellschere.
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4 ist
eine Draufsicht der in 1 dargestellten Parallelausstellschere.
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5 ist
eine Seitenansicht der in 4 dargestellten
Parallelausstellschere.
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6 ist
eine vergrößerte Ansicht des in 5 markierten
Bereichs A.
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Ausführliche Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die dargestellten 1 bis 6 eine
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft beschrieben.
Es handelt sich hierbei um eine sogenannte Parallelausstellschere,
um ein paralleles Ausstellen beispielsweise eines Fensters zum Öffnen dieses
Fensters zu gestatten. Derartige Systeme kommen u. a. bei Bürogebäuden
zum Einsatz, wenn schwere Fassadenelemente zur Belüftung
geöffnet werden sollen.
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1 zeigt
eine Parallelausstellschere der vorliegenden Erfindung. Die Parallelausstellschere weist
zwei miteinander in Kontakt befindliche Scheren auf.
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Eine
Schere umfasst dabei eine Schiene 1, einen an dieser Schiene 1 geführten
Gleitkörper 2 sowie eine mittels einer Nietverbindung
drehbar mit dem Gleitkörper verbundene Scherenstange 4.
Die Schiene 1 erstreckt sich in einer Längsrichtung,
und weist eine bestimmte Breite in zur Längsrichtung senkrechten
Querrichtung auf.
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Der
Gleitkörper weist im Querschnitt eine C-förmige
Gestalt auf, und umgreift die Schiene 1, ist jedoch hinsichtlich
der Schiene beweglich. Auf diese Weise wird der Gleitkörper
an der Schiene geführt. Am Gleitkörper 2 ist
an der zur Schiene hin weisenden Seite, also innerhalb der C-Form,
ein Kunststoffgleiter 5 angebracht, welcher sich mit der
Schiene 1 in Kontakt befindet. Am Gleitkörper 2 ist
eine Gewindebohrung 6 mittig angebracht, um darin einen
Gewindestift einzuführen. Mit einem solchen Gewindestift
kann der Kunststoffgleiter 5 gehalten und befestigt werden,
gleichzeitig wird jedoch wird gewährleistet, dass der Kunststoffgleiter 5 in
einer zur Verschiebeebene senkrechten Richtung verstellt werden kann.
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Die
Schiene 1 weist einen Anschlag 7 auf, der integral
mit der Schiene 1 ausgebildet ist. Ist die Schiene 1 wie
im vorliegenden Beispiel aus einem Blech gefertigt, so wird der
Anschlag 7 durch das Einbringen zweier Schlitze in die
Schiene und das anschließende Verbiegen des Bereichs zwischen
den Schlitzen hergestellt. Darüber hinaus weist die erste Schere
eine Scherenstange 4 auf, die einen gebogenen Endbereich 4a umfasst.
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An
den beiden Enden der Schiene 1 ist jeweils ein Auflagebereich 8a, 8b vorgesehen.
Während die Schiene 1, wie später detaillierter
beschrieben, eine Ω-Form aufweist, sind die Auflagebereiche 8a, 8b im
Wesentlichen flach ausgebildet. In den Auflagebereichen 8a, 8b sind
jeweils Befestigungsnuten 9a, 9b in Querrichtung
mittig vorgesehen, um die Schiene an einem weiteren Element, wie
einem Fensterrahmen, anzubringen. Darüber hinaus sind zusätzliche
Bohrungen 10a, 10b in etwa in einem Drittelabstand
an der Schiene 1 ausgebildet.
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Die
dargestellte Parallelausstellschere weist neben der bereits beschriebenen
Schere eine zweite Schere auf, die im Wesentlichen komplementär
zur ersten Schere ausgebildet ist. Allerdings ist diese zweite Schere
sowie ihre einzelnen Elemente derart ausgerichtet, dass die zweite
Schiene 21 an einer Fläche, wie einem Fensterrahmen,
angebracht werden kann, die entgegengesetzt zu der Fläche
vorgesehen ist, an welcher die Schiene 1 mit ihren Auflagebereichen 8a, 8b angebracht
wird.
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Darüber
hinaus weist die zweite Schere eine Scherenstange 24 auf,
die einen gebogenen Endbereich 24a umfasst.
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Die
beiden soeben beschriebenen Scheren sind wie folgt miteinander verbunden:
zum einen wird in einem mittigen Bereich der jeweiligen Scherenstange 4, 24 ein
Niet 40 angebracht, um die beiden Scherenstangen 4, 24 drehbar
miteinander zu verbinden. Darüber hinaus sind die freien
Enden der Scherenstangen 4, 24, die nicht mit
dem Gleitkörper 2, 22 verbunden sind,
jeweils mit der anderen Schiene 1, 21 in Kontakt
und an dieser Stelle mit jeweils einem Niet 41, 42 drehbar
mit der anderen Schiene 1, 21 verbunden.
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Zu
beachten sind die abgeknickten Endbereiche 4a, 24a der
Scherenstangen 4, 24, so dass eine Verschiebbarkeit
der ersten Schiene 1 relativ zur zweiten Schiene 21 oder
umgekehrt gewährleistet werden kann. Anderenfalls würden
sich die Elemente gegenseitig verkeilen und eine entsprechende Bewegung
wäre nicht möglich.
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2 zeigt
eine Detailansicht eines Endbereichs der Schiene 1 von 1.
Anhand dieser Darstellung soll die erfindungsgemäße Ω-Form
der Schiene sowie der entsprechende Auflagebereich an einem Ende
der Schiene 1 genauer erklärt werden. Die Schiene 1 besteht
bevorzugt aus einem Blechwerkstoff und wird somit – ebenfalls
bevorzugt – über Umformen hergestellt. Während
der Herstellung werden Schlitze quer zur Längserstreckung
der Schiene 1 in einem gewissen Abstand vom entsprechenden Ende
der Schiene 1 an dieser vorgesehen werden, um den übrigen
Bereich der Schiene 1 von den Auflagebereichen 8a, 8b abzuteilen.
Die Schlitze schneiden von jeweils einer Längsseite der
Schiene 1 in Querrichtung dabei nur soweit in die Schiene 1 ein, um
eine Verbindung des Auflagebereichs 8a, 8b, der durch
das jeweilige Ende der Schiene und die Schlitze definiert wird,
mit dem übrigen Bereich der Schiene 1 zu gewährleisten.
Dann wird in der Querrichtung mittig eine Befestigungsnut eingebracht,
welche sowohl im jeweiligen Auflagebereich 8a, 8b als
auch im übrigen Bereich der Schiene 1 liegt. Auch
während dieses Verfahrensschritts bleibt es gewährleistet, dass
die Auflagebereiche 8a, 8b und der übrige
Bereich der Schiene 1 mit Ω-Form miteinander verbunden
bleiben.
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Die
Schiene 1 wird dann in ihre charakteristische Ω-Form
verformt, während der jeweilige Auflagebereich 8a, 8b,
wie in den Figuren dargestellt, seine flache Form behält. Ω-Form
bedeutet dabei, dass die Schiene 1 bereichsweise derart
in eine Richtung gebogen wird, dass im Querschnitt eine Ω-Form
entsteht. Die in Querrichtung äußeren Balken der
Schiene 1 mit Ω-Form verlaufen dabei im Wesentlichen
parallel zu einer Ebene der Ursprungsschiene, liegen bevorzugt in
einer gemeinsamen Ebene. Sie weisen bevorzugt die gleiche Länge
auf. Der in Querrichtung mittlere Bereich der Schiene verbleibt
im Wesentlichen in der Ebene der Ursprungsschiene. Der mittlere
Bereich wird durch zwei in Querrichtung entgegen gesetzte und bevorzugt
im Betrag gleiche Radien gebildet, die die äußeren
Balken miteinander verbinden. Der mittlere Bereich kann ebenfalls
einen weiteren Radius mit anderem Betrag aufweisen. Bei der Verbindungsstruktur
kann es sich auch um einen Polygonzug handeln.
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In 3 ist
die Parallelausstellschere von 1 in einer
weiteren perspektivischen Ansicht gezeigt, um die entsprechenden
Elemente von einer anderen Ansicht her zu verdeutlichen.
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Es
ist verständlich, dass der Gleitkörper 2 sowohl
durch den Anschlag 7 als auch durch eine in die entsprechende
Befestigungsnut 9a eingebrachte Schraube (bzw. deren Kopf)
in seiner Bewegung in der Längsrichtung der Schiene 1 beschränkt
wird.
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Ebenso
ist 1 eine längliche Ausbildung der Befestigungsnuten 9a, 9b zu
entnehmen. Die längliche Ausbildung eignet sich dazu, die
Parallelausstellschere bei der Anbringung auszurichten und eventuelle
Fertigungstoleranzen auszugleichen.
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In 5 ist
die Parallelausstellschere von 4 in einer
geklappten Seitenansicht dargestellt. Darüber hinaus zeigt 6 eine
Detailansicht aus 5, um die erfindungsgemäße
Omega-Form der Schiene 1 in einer seitlichen Darstellung
sehen zu können. Dabei ist der Bereich der Schiene 1,
der nicht einer der Auflagebereiche 8a, 8b ist,
im Wesentlichen in zwei rechten Winkeln verbogen, so dass die Endbereiche
der Schiene 1 in einer zu den Auflagebereichen 8a, 8b im
Wesentlichen parallelen Ebene liegen. Darüber hinaus wird
verständlich, wie der Gleitkörper 2 die
Schiene 1 an den Seitenbereichen umfasst, um ein sicheres
Verstellen der Parallelausstellschere zu gewährleisten.
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Hinsichtlich
der in diesem Ausführungsbeispiel aufgeführten
Herstellungsschritte einer Schere bzw. einer Parallelausstellschere
sei angemerkt, dass diese auch in einer anderen als der genannten Reihenfolge
oder gar gleichzeitig durchgeführt werden können.
Weiter sei darauf hingewiesen, dass ein Blechstreifen als Halbzeug
zur Herstellung der Schiene in diesem Ausführungsbeispiel
bevorzugt verwendet wird, die vorliegende Erfindung jedoch nicht
hierauf beschränkt ist. Ebenso verhält es sich mit
dem Werkstoff eines solchen Halbzeuges, welcher hier ein Stahlwerkstoff
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0968349
B2 [0002]
- - FR 1220735 [0003]
- - CH 75417 [0004]
- - WO 87/05963 [0005]