DE202012000695U1

DE202012000695U1 - Öffnungsunterstützungsvorrichtung für ein Fenster, eine Tür oder dergleichen sowie ein entsprechendes Fenster

Info

Publication number: DE202012000695U1
Application number: DE202012000695U
Authority: DE
Original assignee: Roto Frank AG
Current assignee: Roto Frank AG
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2012-03-06
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: EP2620575A3; EP2620575A2; PL2620575T3; EP2620575B1

Abstract

Öffnungsunterstützungsvorrichtung (7) für ein Fenster (1), eine Tür oder dergleichen, mit wenigstens einer zwischen einem Blendrahmen (2) und einem Flügelrahmen (3) des Fensters (1), der Tür oder dergleichen zur Öffnungsunterstützung wirkenden Federeinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn (9) verfügt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Öffnungsunterstützungsvorrichtung für ein Fenster, eine Tür oder dergleichen, mit wenigstens einer zwischen einem Blendrahmen und einem Flügelrahmen des Fensters, der Tür oder dergleichen zur Öffnungsunterstützung wirkenden Federeinrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fenster.
Die Öffnungsunterstützungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus dem Stand der Technik bekannt. Sie ist dem Fenster oder einer vergleichbaren Einrichtung, beispielsweise einer Tür, zugeordnet, wobei im Folgenden lediglich auf das Fenster eingegangen wird. Dabei ist jedoch selbstverständlich stets eine analoge Verwendung für die vergleichbare Einrichtung möglich. Das Fenster verfügt über den Blendrahmen und den Flügelrahmen. Der Blendrahmen ist in einer Bauwerkausnehmung eines Bauwerks ortsfest anordenbar. Die Bauwerkausnehmung kann beispielsweise eine Fensteröffnung einer Bauwerkfläche, beispielsweise einer Wand oder einem Dach, sein. Die Bauwerkfläche liegt unter einem bestimmten Neigungswinkel vor, beispielsweise einem Dachneigungswinkel des Dachs. Entsprechend ist auch der Blendrahmen unter dem Neigungswinkel angeordnet.
Der Flügelrahmen ist an dem Blendrahmen beweglich gelagert und gegenüber diesem zumindest um eine erste Achse verschwenkbar. Das Verschwenken kann dabei insbesondere als Klappen, Schwenken oder Schwingen durchgeführt werden. Bei dem Klappen liegt die erste Achse in einem oberen Bereich des Dachfensters, insbesondere in einem oberen Drittel des Dachfensters – bezogen auf dessen Höhe – beziehungsweise im Bereich der Oberkante des Flügelrahmens vor. Durch das Klappen kann der Flügelrahmen gegenüber dem Blendrahmen aus einer Geschlossenstellung in eine (erste) Offenstellung oder umgekehrt gebracht werden. in der (ersten) Offenstellung ist das Dachfenster im Wesentlichen vollständig geöffnet.
Für das Schwenken liegt die erste Achse in einem mittleren Bereich des Dachfensters, insbesondere in einem zweiten Drittel bezogen auf die Höhe des Dachfensters. Das Schwenken dient beispielsweise dazu, den Flügelrahmen aus der Geschlossenstellung in eine zweite Offenstellung, insbesondere eine Putzstellung, oder umgekehrt zu bringen. In der Putzstellung kann auch eine äußere Glasfläche des Fensters bequem und problemlos gereinigt werden. Bei dem Schwingen schließlich erfolgt das Verschwenken um mehrere erste Achsen, welche üblicherweise zueinander parallel liegen. Beispielsweise liegt bei dem Schwingen gleichzeitig ein Verschwenken um die für das Klappen verwendete erste Achse sowie die für das Schwenken verwendete erste Achse vor. Das Schwingen dient insbesondere dazu, den Flügelrahmen aus der Geschlossenstellung in eine dritte Offenstellung, insbesondere eine Lüftungsstellung zu bringen.
Bei dem Öffnen des Fensters, insbesondere bei dem Klappen um die in dem oberen Bereich des Dachfensters liegende erste Achse, muss eine das Öffnen durchführende Bedienperson eine vergleichsweise große Kraft auf ein Bedienelement des Fensters aufbringen, um den Schwerkrafteinfluss auf den Flügelrahmen zu überwinden. Aus diesem Grund ist dem Fenster die Öffnungsunterstützungsvorrichtung zugeordnet, welche eine Federeinrichtung aufweist, die die Bedienperson bei dem Öffnen des Fensters unterstützt. Zu diesem Zweck bringt die Federeinrichtung eine den Flügelrahmen in Richtung der gewünschten Offenstellung drängende und damit das Öffnen unterstützende Kraft beziehungsweise ein entsprechendes Drehmoment auf den Flügelrahmen auf.
Das Fenster ist gekennzeichnet durch einen Öffnungswinkelbereich, welcher bei einer Geschlossenstellung des Fensters beziehungsweise dem korrespondierenden Öffnungswinkel beginnt und bei einem maximal zulässigen Öffnungswinkel endet. Der Öffnungswinkelbereich beschreibt demnach die Gesamtheit der Öffnungswinkel, unter welchen der Flügelrahmen bezüglich des Blendrahmens bis zum Erreichen des maximal zulässigen Öffnungswinkels vorliegen kann. Der Öffnungswinkelbereich gliedert sich in wenigstens zwei Öffnungswinkelteilbereiche auf. Der erste Öffnungswinkelteilbereich geht von der Geschlossenstellung aus beziehungsweise schließt diese ein, während sich wenigstens ein weiterer Öffnungswinkelteilbereich an den ersten Öffnungswinkelteilbereich anschließt. In dem ersten Öffnungswinkelteilbereich soll das Fenster zum einen mit geringem Kraftaufwand durch die Bedienperson geöffnet werden können und zudem der Flügelrahmen bei seinem momentanen Öffnungswinkel verharren, wenn die Bedienkraft entfällt, also beispielsweise die Bedienperson das Bedienelement loslässt. Gleichzeitig soll jedoch in dem sich an den ersten Öffnungswinkelteilbereich anschließenden Öffnungswinkelteilbereich ebenfalls ein Öffnen mit geringem Kraftaufwand durch die Bedienperson möglich sein.
Die zum Öffnen des Fensters auf den Flügelrahmen wirkende Gesamtbetätigungskraft beziehungsweise das entsprechende Gesamtdrehmoment setzt sich zusammen aus der von der Bedienperson aufgewandten Bedienkraft und der von der wenigstens einen Federeinrichtung bewirkten Federkraft beziehungsweise den jeweils entsprechenden Drehmomenten. Die zum Öffnen des Fensters benötigte Bedienkraft ist nun bei geringen Öffnungswinkeln üblicherweise größer und nimmt mit größer werdendem Öffnungswinkel ab, weil die Federeinrichtung bei kleinen Öffnungswinkeln – trotz großer Federkraft – nur ein geringes, auf das Öffnen des Fensters gerichtetes Drehmoment bereitstellt. Um die Bedienkraft möglichst gering zu halten, also der Bedienperson das Öffnen des Fensters möglichst einfach zu machen, muss also die Federkraft bei geringen Öffnungswinkeln sehr groß sein.
Die Federkraft der Federeinrichtung wird bestimmt durch den momentan vorliegenden Federweg und die Federkonstante der Federeinrichtung. Der Federweg ist durch den Öffnungswinkelbereich vorgegeben. Der Federweg ist – bei Betrachtung des Öffnungswinkelbereichs – üblicherweise maximal, wenn das Fenster beziehungsweise der Flügelrahmen in der Geschlossenstellung vorliegt; entsprechend ist die Federeinrichtung nahezu vollständig gespannt. Der kleinste Federweg liegt dagegen in nahezu vollständig entspanntem Zustand der Federeinrichtung, also in der Offenstellung des Fensters vor. Zusätzlich ist häufig vorgesehen, dass die Federeinrichtung nie vollständig entspannt werden darf, um ein Lösen der Federeinrichtung aus ihrer Aufhängung zu vermeiden. Weil der Federweg durch den Öffnungswinkelbereich vorgegeben ist, kann die Federkraft zum Einen über die Federkonstante und zum Anderen durch Vorspannen der Federeinrichtung eingestellt werden, um die Öffnungsunterstützungsvorrichtung auf das Gewicht des Flügelrahmens und/oder die Neigung des Fensters, welche beispielsweise durch die Dachneigung bestimmt ist, abzustimmen.
Wird die Federkonstante und/oder die Vorspannung der Federeinrichtung derart gewählt, dass das Verharren des Flügelrahmens bei dem momentanen Öffnungswinkel realisiert ist, so ist die Federeinrichtung bei Verlassen des ersten Öffnungswinkelteilbereichs häufig bereits größtenteils entspannt, der Federweg also derart klein, dass die bewirkte Federkraft gering ist. Entsprechend muss die Bedienperson eine sehr große Bedienkraft aufwenden, um außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs die notwendige Gesamtbetätigungskraft zu erzielen. Wird dagegen die Federkonstante größer gewählt, sodass auch außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs die gewünschte Öffnungsunterstützung erfolgt, die Federkraft also auch dort noch ausreichend groß ist, so ist das in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich bewirkte Drehmoment derart groß, dass das Verharren des Flügelrahmens bei dem momentanen Öffnungswinkel bei Wegfall der Bedienkraft nicht realisiert werden kann, weil die Federkraft allein, also auch ohne zusätzliche Bedienkraft, bereits ein weiteres Öffnen des Fensters bewirkt.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Öffnungsunterstützungsvorrichtung weist somit den Nachteil auf, dass entweder in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich das Verharren des Flügelrahmens bei dem momentan vorliegenden Öffnungswinkel bei Wegfall der Bedienkraft oder – bei entsprechend größer gewählter Federkonstante – eine Bedienung durch die Bedienperson unter geringem Kraftaufwand außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs realisierbar ist, nicht jedoch beides gleichzeitig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Öffnungsunterstützungsvorrichtung vorzustellen, welche diese Nachteile nicht aufweist, sondern insbesondere in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich ein Verharren des Flügelrahmens bei dem momentan vorliegenden Öffnungswinkel bei Wegfall der Bedienkraft und zudem eine ausreichende Öffnungsunterstützung außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilteilbereichs ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Öffnungsunterstützungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn verfügt. Die Federeinrichtung weist also eine Mehrzahl von Federn auf, welche mechanisch hintereinandergeschaltet beziehungsweise in Reihe angeordnet sind. Jede der Federn bewirkt dabei eine durch den jeweiligen Federweg und die jeweilige Federkonstante bestimmte Federkraft. Eine Gesamtfederkraft der Federeinrichtung resultiert nun aus den Federkräften aller Federn. Durch die Hintereinanderanordnung der Federn sind die einzelnen Federkräfte normalerweise gleich und entsprechend jeweils der Gesamtfederkraft. Die Federwege der Federn steilen sich jeweils entsprechend der Federkonstante ein und addieren sich zu einem Gesamtfederweg der Federeinrichtung.
Die Federeinrichtung kann prinzipiell über eine beliebige Anzahl von Federn verfügen. Diese sind dabei bevorzugt derart aufeinander abgestimmt, dass jede der Federn zumindest in einem der Öffnungswinkelteilbereiche ihre hauptsächliche Wirkung entfaltet. Bevorzugt kann jede Feder genau einem Öffnungswinkelteilbereich zugeordnet werden. Entsprechend sind bevorzugt ebenso viele Federn wie Öffnungswinkelteilbereiche vorgesehen. Üblicherweise sind jedoch lediglich zwei Öffnungswinkelteilbereiche und entsprechend lediglich zwei Federn pro Federeinrichtung vorgesehen. Weil jede Feder einem der Öffnungswinkelteilbereiche zugeordnet ist und in diesem ihre hauptsächliche Wirkung entfaltet, kann die in diesem Öffnungswinkelteilbereich vorliegende Federkraft an die zum Öffnen des Fensters notwendige Gesamtbetätigungskraft angepasst werden. Dies erfolgt bevorzugt derart, dass die zum Öffnen des Fensters notwendige Bedienkraft, welche durch die Bedienperson aufgebracht werden muss, stets kleiner als eine Vorgabebedienkraft ist. Von einer Unterstützung des Öffnens kann gesprochen werden, wenn die zum Öffnen des Fensters notwendige Bedienkraft kleiner als die Vorgabebedienkraft ist.
Entsprechend muss die Federkraft beziehungsweise die Gesamtfederkraft der Federeinrichtung größer als eine Minimalfederkraft sein. Dies soll erfindungsgemäß über den gesamten Öffnungswinkeibereich, also für jeden Öffnungswinkelteilbereich, der Fall sein. Um gleichzeitig jedoch das Verharren des Flügelrahmens bei dem momentanen Öffnungswinkel bei Wegfall der Bedienkraft zu realisieren, muss die Federkraft gleichzeitig kleiner als eine Maximalfederkraft sein. Dies ist bevorzugt wiederum über den gesamten Öffnungswinkeibereich, zumindest jedoch in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich, der Fall. Die Minimalfederkraft und/oder die Maximalfederkraft können dabei von dem Öffnungswinkel abhängig sein, also als Funktionen von diesem vorliegen. Entsprechend können die Minimalfederkraft und/oder die Maximalfederkraft für unterschiedliche Öffnungswinkel jeweils unterschiedliche Werte annehmen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine als Hauptfeder ausgebildete erste Feder der Federn eine erste Federkonstante und wenigstens eine als Hilfsfeder vorliegende zweite Feder der Federn eine zweite Federkonstante aufweist, wobei die zweite Federkonstante kleiner als die erste Federkonstante ist. Die Federeinrichtung verfügt demnach über wenigstens zwei Federn, wobei eine als Hauptfeder und eine weitere als Hilfsfeder ausgebildet ist. Selbstverständlich kann es jedoch vorgesehen sein, dass mehr als zwei Federn vorliegen, wobei in diesem Fall beispielsweise mehrere Federn als Hauptfeder und/oder mehrere Federn als Hilfsfeder ausgebildet sind. Die Hauptfeder weist die erste Federkonstante und die Hilfsfeder die kleinere zweite Federkonstante auf. Die Hauptfeder ist nun beispielsweise dem ersten Öffnungswinkelteilbereich und die Hilfsfeder dem wenigstens einen weiteren Öffnungswinkelteilbereich zugeordnet.
Die Hauptfeder beziehungsweise ihre Federkonstante ist derart gewählt, dass in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich die Öffnungsunterstützung derart realisiert ist, dass bei Wegfall der Bedienkraft der Flügelrahmen in seinem momentanen Öffnungswinkel verharrt. Bevorzugt liegt die Hilfsfeder in dem gesamten ersten Öffnungswinkelteilbereich in vollständig gespanntem Zustand vor, sodass die Federkraft, welche in die Gesamtbetätigungskraft einfließt, lediglich von der ersten Hauptfeder erzeugt wird. Unter dem voliständig gespannten Zustand ist ein Zustand zu verstehen, in welchem sich der Federweg der betrachteten Feder auch bei Vergrößerung der an ihr angreifenden Kraft nicht weiter vergrößert. Außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs soll sich nun auch die Hilfsfeder entspannen, sodass die von der Hauptfeder und der Hilfsfeder nunmehr gemeinsam erzeugte Gesamtfederkraft immer noch ausreicht, um das Öffnen des Fensters zu unterstützen, wobei die dazu notwendige Bedienkraft kleiner als die Vorgabebedienkraft ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Federeinrichtung eine erste Koppelstelle und eine zweite Koppelstelle aufweist, wobei die Koppelstellen zumindest im Wesentlichen gleichgerichtet verlagerbar geführt und zwischen ihnen die hintereinander geschalteten Federn angeordnet und an sie angeschlossen sind. Über die Koppelstellen ist die Federeinrichtung mit dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen des Fensters verbunden. Beispielsweise ist die erste Koppelstelle mit dem Flügelrahmen und die zweite Koppelstelle mit dem Blendrahmen wirkverbunden, insbesondere über ein Hebelelement. Die Koppelstellen sind bezüglich der Federeinrichtung gleichgerichtet verlagerbar, also beispielsweise bezüglich der Längserstreckung der Federeinrichtung oder der dieser zugeordneten Federn verschieblich. Vorzugsweise weisen beide Koppelstellen lediglich einen Freiheitsgrad auf, welcher derart ausgerichtet ist, dass durch das Verlagern der Koppelstellen ein Spannen beziehungsweise Entspannen der Federn bewirkt wird. Die Federn der Federeinrichtung sind alle zwischen den beiden Koppelstellen wirkverbunden, wobei die erste und die letzte der hintereinander geschalteten Federn jeweils mit einer der Koppelstellen verbunden sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Federkonstanten derart gewählt sind, dass bei einem ersten Abstand von erster und zweiter Koppelstelle die Hauptfeder wenigstens teilweise sowie die Hilfsfeder vollständig gespannt und bei einem kleineren zweiten Abstand die Hilfsfeder nur teilweise gespannt ist, wobei der Abstand der Koppelstellen von der Größe eines Öffnungswinkels des Fensters, der Tür oder dergleichen abhängig ist. Durch ein Öffnen oder Schließen des Fensters wird entsprechend der Abstand der Koppelstellen verändert. Beispielsweise liegt der größte Abstand zwischen den Koppelstellen in der Geschlossenstellung des Fensters vor und verringert sich mit zunehmendem Öffnungswinkel. Alternativ kann selbstverständlich auch eine umgekehrte Ausführung vorgesehen sein. Bei einem ersten, größeren Abstand der Koppelstellen sollen nun beide Federn gespannt sein, wobei die Hilfsfeder vollständig gespannt ist, ihr Federweg also auch bei größerer Beanspruchung nicht werter zunimmt. Die Hauptfeder ist dagegen wenigstens teilweise, vorzugsweise ebenfalls vollständig gespannt. Bei der Hauptfeder ist unter einem vollständigen Spannen zu verstehen, dass ihr Federweg über den gesamten Öffnungswinkelbereich gesehen in dem Zustand vollständiger Spannung maximal ist.
Bei dem zweiten Abstand, welcher kleiner als der erste Abstand ist, soll dagegen die Hilfsfeder nur teilweise gespannt sein. Üblicherweise wird dabei auch die Hauptfeder zumindest geringfügig gespannt sein, wobei ihr Federweg aufgrund der unterschiedlichen Federkonstanten deutlich kleiner sein kann als der der Hilfsfeder. Bedingt durch die Hintereinanderschaltung der Hilfsfeder und der Hauptfeder kann jedoch die Hauptfeder nie vollständig entspannt sein, solange die Hilfsfeder noch gespannt ist. Der erste Abstand der Koppelstellen liegt nun vorzugsweise in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich und der zweite Abstand außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs vor. In dem gesamten ersten Öffnungswinkelteilbereich soll also die Hilfsfeder vollständig gespannt sein, während nur die Hauptfeder wenigstens teilweise gespannt ist. Außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs sollen dagegen sowohl die Hauptfeder als auch die Hilfsfeder nur teilweise, also nicht vollständig gespannt sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Koppelstelle auf einer ersten Seite der Hauptfeder an diese angeschlossen ist und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Hauptfeder ein Verbindungskörper an dieser befestigt ist, wobei die Hilfsfeder mit einer ersten Seite an dem Verbindungskörper anliegt oder befestigt ist und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Hilfsfeder die zweite Koppelstelle an diese angeschlossen ist. An die Hauptfeder sind also die erste Koppelstelle sowie der Verbindungskörper angeschlossen. Über den Verbindungskörper sind die Hauptfeder und die Hilfsfeder miteinander wirkverbunden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise die Hilfsfeder ebenfalls an dem Verbindungskörper befestigt oder liegt zumindest an diesem an beziehungsweise stützt sich auf diesem ab. Auf der dem Verbindungskörper abgewandten Seite der Hilfsfeder, also der zweiten Seite der Hilfsfeder, ist die zweite Koppelstelle angeschlossen. Somit ergibt sich die Hintereinanderschaltung der als Hauptfeder und Hilfsfeder ausgebildeten Federn.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hauptfeder und/oder die Hilfsfeder jeweils als mindestens eine Schraubenfeder oder Gasfeder vorliegen. Grundsätzlich können die Federn, also insbesondere die Hauptfeder beziehungsweise die Hilfsfeder, beliebig ausgeführt sein. Besonders bevorzugt liegt jedoch wenigstens eine der Federn als Schraubenfeder oder Gasfeder vor. Beispielsweise ist die Hauptfeder als Schraubenfeder und die Hilfsfeder als Schraubenfeder oder Gasfeder ausgebildet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Federn koaxial zueinander angeordnet sind. Das bedeutet, dass die Wirkrichtungen, entlang welchen die Federn ihre jeweilige Federkraft bewirken, miteinander fluchten beziehungsweise übereinstimmen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hilfsfeder in der Hauptfeder angeordnet ist. Die Hauptfeder weist also eine (zentrale) Ausnehmung auf, in welcher die Hilfsfeder vorliegt. Sie ist zu diesem Zweck beispielsweise als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet.
Die Ausnehmung der Hauptfeder weist dabei Innenabmessungen auf, welche vorzugsweise größer sind als die Außenabmessungen der Hilfsfeder, diesen jedoch zumindest entsprechen, sodass die Funktion sowohl der Hilfsfeder als auch der Hauptfeder sichergestellt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hilfsfeder in einer Führungshülse angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Hilfsfeder als Schraubenfeder, insbesondere zylindrische Schraubenfeder, vorliegt und in der Hauptfeder angeordnet ist. Mittels der Führungshülse kann ein Ausknicken der Hilfsfeder senkrecht zu ihrer Wirkrichtung verhindert werden. Zu diesem Zweck weist die Führungshülse Innenabmessungen auf, welchen – im Querschnitt gesehen – die Außenabmessungen der Hilfsfeder im Wesentlichen entsprechen. Selbstverständlich sind die Abmessungen derart zueinander gewählt, dass eine einwandfreie Funktion der Hilfsfeder sichergestellt ist, also insbesondere ein Festsetzen der Hilfsfeder in der Führungshülse vermieden wird. Soll die Hilfsfeder in der Hauptfeder vorliegen, so weist die Führungshülse Außenabmessungen ab, welche kleiner oder gleich den Innenabmessungen der Hauptfeder sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Wirkverbindung zwischen der zweiten Koppelstelle und der Hilfsfeder ein den Verbindungskörper und vorzugsweise die Hilfsfeder jeweils zumindest bereichsweise durchgreifendes Koppelelement vorgesehen ist. Das Koppelelement stellt die Wirkverbindung zwischen der Hilfsfeder und der zweiten Koppelstelle her. Zu diesem Zweck greift es vorzugsweise auf der zweiten Seite der Hilfsfeder, also der dem Verbindungskörper abgewandten Seite der Hilfsfeder, an. Auf seiner anderen Seite ist es an die zweite Koppelstelle angeschlossen beziehungsweise weist diese auf. Das Koppelelement durchgreift dabei den Verbindungskörper und/oder die Hilfsfeder. Üblicherweise wird der Verbindungskörper in axialer Richtung vollständig von dem Koppelelement durchgriffen, während die Hilfsfeder lediglich teilweise oder ebenfalls vollständig in axialer Richtung durchgriffen ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hauptfeder als Zugfeder und die Hilfsfeder als Zugfeder oder Druckfeder ausgebildet ist. Durch die Begriffe „Zugfeder” und „Druckfeder” wird die Wirkrichtung der Feder bestimmt. Eine Zugfeder weist in entspanntem Zustand eine geringe axiale Erstreckung auf, während sie in wenigstens teilweise gespanntem Zustand eine größere Erstreckung aufweist. Bei der Druckfeder liegt die größte axiale Erstreckung in entspanntem Zustand vor, während in wenigstens teilweise gespanntem Zustand die axiale Erstreckung kleiner ist. Die Definition des Federwegs ist jedoch stets dieselbe: In entspanntem Zustand liegt der kleinste Federweg und in (vollständig) gespanntem Zustand der größte Federweg vor. Ist die jeweilige Feder als Schraubenfeder ausgebildet, so kann eine Zugfeder als Schraubenzugfeder und eine Druckfeder als Schraubendruckfeder bezeichnet werden. Entsprechend kann eine Gasfeder als Gaszugfeder oder Gasdruckfeder vorliegen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens einer der Federn ein Federwegbegrenzungselement, insbesondere in Form eines Federkäfigs, zugeordnet ist. Das Federwegbegrenzungselement dient dazu, den maximalen Federweg der jeweiligen Feder zu begrenzen. Es lässt demnach ein Überschreiten eines maximalen Federwegs durch den Federweg nicht zu. Mit Hilfe des Federwegbegrenzungselements lässt sich beispielsweise auch mit nur als Zugfedern ausgebildeten Federn die vorstehend beschriebene Ausführungsform realisieren, gemäß welcher bei einem ersten Abstand der Koppelstellen die Hauptfeder wenigstens teilweise und die Hilfsfeder vollständig gespannt ist, während bei dem kleineren zweiten Abstand die Hilfsfeder und die Hauptfeder lediglich teilweise gespannt sind. Das Federwegbegrenzungselement liegt beispielsweise als Federkäfig vor, welcher die Feder wenigstens teilweise umgreift. Insbesondere weist das Federwegbegrenzungselement wenigstens einen Endanschlag auf, gegen welchen die Feder bei Erreichen des maximalen Federwegs tritt und nachfolgend an ihm anliegt. Entsprechend kann der Federweg der Feder nicht weiter vergrößert werden. Das Federwegbegrenzungselement kann beispielsweise mit der Führungshülse gemeinsam ausgebildet oder in diese integriert sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine Vorspanneinrichtung vor, mittels welcher der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Koppelstelle einstellbar ist. Auf diese Weise kann eine gewünschte Vorspannung der Federeinrichtung eingestellt werden. Insbesondere dient die Vorspanneinrichtung dazu, nach einer Montage der Federeinrichtung an dem Fenster die Federeinrichtung derart einzustellen, dass die Feder bei jedem Öffnungswinkel innerhalb des Öffnungswinkelbereichs des Fensters stets wenigstens teilweise gespannt sind, also bei keinem Öffnungswinkel die Federn in einem vollständig entspanntem Zustand vorliegen. Bei üblichen Ausgestaltungen der Öffnungsunterstützungsvorrichtung würde ein solches vollständiges Entspannen zu einem Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen der Federeinrichtung und dem Blendrahmen beziehungsweise dem Flügelrahmen führen, sodass nachfolgend keine Öffnungsunterstützung mehr möglich ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine der Koppelstellen an dem Blendrahmen oder dem Flügelrahmen und die andere der Koppelstellen an einem zwischen dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen wirkenden Hebelelement befestigt ist. Wie bereits vorstehend beschrieben, ist eine der Koppelstellen an dem Blendrahmen oder dem Flügelrahmen und die andere Koppelstelle an dem jeweils anderen Element befestigt. Das Befestigen der Koppelstellen kann, muss jedoch nicht unmittelbar an den jeweils genannten Elementen vorgesehen sein. Vielmehr kann auch eine lediglich mittelbare Befestigung durch Herstellen einer entsprechenden Wirkverbindung vorgesehen sein.
Die Wirkverbindung zwischen dem Flügelrahmen und dem Blendrahmen soll über das Hebelelement vorliegen. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die eine der Koppelstellen unmittelbar an dem Blendrahmen oder dem Flügelrahmen befestigt ist, also gegenüber diesem nicht verlagerbar ist. Die andere der Koppelstellen soll dagegen an das Hebelelement angeschlossen sein. Das Hebelelement ist sowohl mit dem Blendrahmen als auch dem Flügelrahmen verbunden und bewirkt durch seine Hebelwirkung die Umsetzung der Federkraft in die Öffnungsunterstützung, also das entsprechende Drehmoment. Zu diesem Zweck weist das Hebelelement beispielsweise zwei Anschlussstellen auf, wobei eine der Anschlussstellen an dem Blendrahmen vorliegt. An der zweiten der Anschlussstellen greift schließlich die Federeinrichtung an. Das Hebelelement ist an den Anschlussstellen jeweils drehbeweglich gelagert. Beispielsweise Ist das Hebelelement über einen verlagerbaren Schlitten an die Federeinrichtung angeschlossen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine weitere Federeinrichtung vor, welche über jeweils ein Schwenklager mit dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen wirkverbunden ist. Die weitere Federeinrichtung ist zur weiteren Verbesserung der Öffnungsunterstützung vorgesehen. Sie bewirkt eine weitere Federkraft, welche ein zusätzliches, auf das Öffnen des Fensters gerichtetes Drehmoment erzeugt und somit die zum Öffnen des Fensters notwendige Bedienkraft herabsetzt. Die weitere Federeinrichtung ist zu diesem Zweck beispielsweise über zwei Schwenklager mit dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen wirkverbunden. Die weitere Federeinrichtung greift dabei derart an dem Flügelrahmen an, dass ein Drehmoment um beispielsweise die erste Achse erzeugt wird. Die weitere Federeinrichtung weist zum Beispiel wenigstens eine Gasdruckfeder auf. Selbstverständlich können auch mehrere derartige Federeinrichtungen vorgesehen sein. Insbesondere ist jedem Seitenholm des Flügelrahmens eine dieser Federeinrichtungen zugeordnet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fenster, insbesondere Wohndachfenster, mit einem Flügelrahmen, einem Blendrahmen und einer Öffnungsunterstützungsvorrichtung, insbesondere einer Öffnungsunterstützungsvorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Öffnungsunterstützungsvorrichtung wenigstens eine zwischen dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen zur Öffnungsunterstützung wirkende Federeinrichtung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn verfügt. Auf die bei der Realisierung der Öffnungsunterstützung auftretende Problematik wurde bereits eingangs eingegangen. Das hier vorgestellte Fenster verfügt über die Öffnungsunterstützungsvorrichtung mit der wenigstens einen Federeinrichtung. Die Öffnungsunterstützungsvorrichtung kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. Selbstverständlich betrifft die Erfindung neben dem hier vorgestellten Fenster auch ähnlich geartete Einrichtungen, wie beispielsweise Türen oder dergleichen.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum unterstützten Öffnen eines Fensters, einer Tür oder dergleichen, wobei das Fenster, die Tür oder dergleichen über einen Flügelrahmen, einen Blendrahmen und eine Öffnungsunterstützungsvorrichtung, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, verfügt, wobei die Öffnungsunterstützungsvorrichtung wenigstens eine zwischen dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen zur Öffnungsunterstützung wirkende Federeinrichtung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn verfügt, die das Öffnen des Fensters, der Tür oder dergleichen zumindest in einem von einer Geschlossenstellung ausgehenden Unterstützungswinkelbereich unterstützen.
Hinsichtlich der Öffnungsunterstützungsvorrichtung wird erneut auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Der Unterstützungswinkelbereich beschreibt denjenigen Winkelbereich, innerhalb welchem das Öffnen des Fensters durch die Öffnungsunterstützungsvorrichtung unterstützt wird. Dies ist dann der Fall, wenn die zum Öffnen des Fensters aufzubringende Bedienkraft kleiner als die Vorgabebedienkraft ist, welche vorstehend bereits erläutert wurde. Idealerweise erstreckt sich der Unterstützungswinkelbereich über den gesamten Öffnungswinkelbereich des Fensters, entspricht diesem also im Wesentlichen. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der Unterstützungswinkelbereich lediglich einen Teil des Öffnungswinkelbereichs abdeckt, sodass außerhalb des Unterstützungswinkelbereichs die zum Öffnen des Fensters notwendige Bedienkraft größer als die Vorgabebedienkraft ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Unterstützungswinkelbereich in wenigstens zwei Unterstützungswinkelteilbereiche aufgeteilt wird, wobei in einem bei kleineren Öffnungswinkeln vorliegenden ersten der Unterstützungswinkelteilbereiche wenigstens eine erste der Federn zumindest teilweise und eine zweite der Federn vollständig gespannt ist und in einem zweiten der Unterstützungswinkelteilbereiche sowohl die erste als auch die zweite der Federn nur teilweise gespannt ist. Vorzugsweise geht der erste der Unterstützungswinkelteilbereiche von der Geschlossenstellung aus, während sich der zweite der Unterstützungswinkelteilbereiche an den ersten der Unterstützungswinkelteilbereiche anschließt. Die erste der Federn entspricht der vorstehend beschriebenen Hauptfeder, während die zweite der Federn als Hilfsfeder vorliegt.
In der Geschlossenstellung beziehungsweise bei einem mit dieser korrespondierenden Öffnungswinkel ist die Hauptfeder wenigstens teilweise und die Hilfsfeder vollstandig gespannt. Wird das Fenster nun durch Aufbringen der Bedienkraft geöffnet, so bewirkt lediglich die Hauptfeder die Federkraft, weil die Hilfsfeder vollständig gespannt ist und dabei lediglich eine Federkraft bewirkt, welche kleiner ist als die Federkraft der Hauptfeder. Weil jedoch die Hilfsfeder vollständig gespannt ist und sich damit ihr Federweg nicht ändert, überträgt sie die von der Hauptfeder bewirkte Federkraft zwischen der Hauptfeder und der dieser abgewandten Koppelstelle. Erst ab dem Erreichen des zweiten der Unterstützungswinkelteilbereiche (ausgehend von dem ersten der Unterstützungswinkelteilbereiche) ist die Federkraft der Hauptfeder derart weit abgesunken, dass die von ihr bewirkte Federkraft der Federkraft der immer noch vollständig gespannten Hilfsfeder entspricht.
Mit größer werdendem Öffnungswinkel entspannen sich also in dem zweiten der Unterstützungswinkelteilbereiche sowohl die Hauptfeder als auch die Hilfsfeder. Zum Ende des zweiten der Unterstützungswinkelteilbereiche, welches vorzugsweise mit dem Ende des Öffnungswinkelbereichs des Fensters übereinstimmt, sind demnach beide Federn teilweise entspannt. Vorzugsweise sind die Federn größtenteils entspannt, bringen also nur noch eine geringe Gesamtfederkraft auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:
1 eine Seitenschnittansicht eines Fensters, mit einem Blendrahmen und einem Flügelrahmen sowie einer Öffnungsunterstützungsvorrichtung, wobei der Flügelrahmen bezüglich des Blendrahmens bei einem einer Geschlossenstellung des Fensters entsprechenden ersten Öffnungswinkel vorliegt,
2 das aus der 1 bekannte Fenster, wobei der Flügelrahmen unter einem zweiten Öffnungswinkel zu dem Blendrahmen angeordnet ist,
3 das aus den 1 und 2 bekannte Fenster, wobei der Flügelrahmen bezüglich des Blendrahmens unter einem dritten Öffnungswinkel vorliegt,
4 die Öffnungsunterstützungsvorrichtung bei Vorliegen des ersten Öffnungswinkels,
5 die Öffnungsunterstützungsvorrichtung bei Vorliegen des zweiten Öffnungswinkels, und
6 die Öffnungsunterstützungsvorrichtung bei Vorliegen des dritten Öffnungswinkels.
Die 1 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Fensters 1, insbesondere eines Wohndachfensters. Das Fenster 1 vertügt über einen Blendrahmen 2 sowie einen Flügelrahmen 3, wobei der Blendrahmen 2 ortsfest in einer Gebäudeausnehmung oder dergleichen angeordnet ist. Der Flügelrahmen 3 ist dagegen bezüglich des Blendrahmens 2 verschwenkbar, insbesondere um eine Achse 4. In der in der 1 dargestellten Geschlossenstellung liegt eine Blendrahmenebene 5 in oder parallel zu einer Flügelrahmenebene 6; definitionsgemäß liegt in der Geschlossenstellung ein Öffnungswinkel von 0° vor. Das Fenster 1 weist einen Öffnungswinkelbereich auf, welcher sich von dem in der Geschlossenstellung vorliegenden Öffnungswinkel bis hin zu einem größeren, bei einer Offenstellung vorliegenden Öffnungswinkel erstreckt. Der Öffnungswinkelbereich erstreckt sich also von dem der Geschlossenstellung entsprechenden Öffnungswinkel bis hin zu einem Öffnungswinkel, bei welchem das Fenster 1 vollständig geöffnet ist. Der Vorgang des Öffnens des Fensters 1 ist anhand der 1 bis 3 dargestellt, wobei die 1 das Fenster 1 bei einem ersten Öffnungswinkel zeigt, welcher der Geschlossenstellung entspricht.
Das Fenster 1 verfügt über eine Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7, die wenigstens eine Federeinrichtung 8 aufweist. Die Federeinrichtung 8 besteht aus mehreren hintereinandergeschalteten Federn 9. Bevorzugt sind jedem Fenster 1 wenigstens zwei Federeinrichtungen 8 zugeordnet. Beispielsweise liegt die Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 in oder an dem Flügelrahmen 3 vor. Insbesondere ist jedem Seitenholm des Flügelrahmens 3 jeweils eine Federeinrichtung 8 zugeordnet. Zusätzlich zu der Federeinrichtung 8 kann eine weitere Federeinrichtung 10 vorgesehen sein. Sowohl die Federeinrichtung 8 als auch die weitere Federeinrichtung 10 bewirken eine auf das Öffnen des Fensters 1 gerichtete Federkraft.
Zum Öffnen des Fensters 1, also zum Vergrößern des Öffnungswinkels zwischen Flügelrahmen 3 und Blendrahmen 2, muss ein bestimmtes Drehmoment auf den Flügelrahmen 3 um die Schwenkachse 4 wirken. Dieses Drehmoment setzt sich aus einem von einer Bedienperson des Fensters 1 auf den Flügelrahmen 3 aufgeprägten Bedienmoment und einem von der Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 erzeugten Unterstützungsmoment zusammen. Dem Drehmoment wirkt ein von dem Schwerkrafteinfluss auf den Flügelrahmen 3 hervorgerufenes, auf das Schließen des Fensters 1 gerichtetes Drehmoment entgegen. Die Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 unterstützt insbesondere eine Klappbewegung des Fensters 1, also ein Klappen um die Achse 4, welche üblicherweise in einem oberen Bereich des Flügelrahmens 3 vorliegt. Die Achse 4 ist dabei waagrecht angeordnet, liegt also parallel zu einem Horizontalholm des Fensters 1.
Das Bedienmoment wird üblicherweise von der Bedienperson über ein hier nicht dargestelltes Bedienelement auf den Flügelrahmen 3 aufgeprägt, dessen Abstand zu der Schwenkachse 4 bekannt ist. Insoweit kann anstelle des Bedienmoments auch von der zum Öffnen des Fensters 1 notwendigen Bedienkraft gesprochen werden, mit welcher die Bedienperson auf das Bedienelement zum Öffnen des Fensters 1 einwirken muss. Die Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 ist dazu vorgesehen, die notwendige Bedienkraft zu verringern und insbesondere im Wesentlichen unabhängig von der Größe des Fensters 1 oder – im Falle eines Dachfensters – der Neigung des Daches und entsprechender Neigung des Fensters 1 zu halten. Vorteilhafterweise soll die Bedienkraft über den gesamten Öffnungswinkelbereich des Fensters 1 kleiner als eine bestimmte Vorgabebedienkraft und in einer besonders bevorzugten Ausführung zumindest nahezu konstant sein.
Die 2 zeigt das Fenster 1 bei einem zweiten Öffnungswinkel, welcher größer ist als der erste Öffnungswinkel, während die 3 das Fenster 1 bei einem dritten Öffnungswinkel zeigt, welcher wiederum größer als der zweite Öffnungswinkel ist. Der Öffnungswinkel liegt dabei zwischen der Blendrahmenebene 5 und der Flügelrahmenebene 6 vor, wie insbesondere anhand der 2 und 3 erkennbar ist.
Aus den 1 bis 3 ist ersichtlich, dass die Federeinrichtung 8 eine erste Koppelsteile 11 und eine zweite Koppelstelle 12 aufweist, wobei die Federeinrichtung 8 an der zweiten Koppelstelle 12, beispielsweise über einen Schlitten 13, mit einem Hebelelement 14 wirkverbunden ist. Das Hebelelement 14 ist an einer ersten Anschlussstelle 15 schwenkbeweglich mit dem Schlitten 13 verbunden. Über eine zweite Anschlussstelle 17 ist das Hebelelement 14 schwenkbeweglich an dem Blendrahmen 2 angelenkt. Die Federeinrichtung 8 bewirkt nun eine Gesamtfederkraft auf das Hebelelement 14, welche sich aus den einzelnen Federkräften der Federn 9 zusammensetzt.
Aus den 1 bis 3 ist ersichtlich, dass die erste Anschlussstelle 15 des Hebelelements 14 mitsamt dem Schlitten 13 bezüglich einer Längsachse 18 (welche hier in der Flügelrahmenebene 6 und in Wirkrichtung der Federn 9 liegt) bezüglich des Flügelrahmens 3 verlagerbar ist. Dagegen ist die zweite Anschlussstelle 17 bezüglich des Blendrahmens 2 ortsfest angeordnet. Das bedeutet, dass die Hebelwirkung des Hebelelements 14 bei kleinen Öffnungswinkeln gering ist und mit größer werdenden Öffnungswinkeln stetig ansteigt. Entsprechendes gilt auch für die weitere Federeinrichtung 10, welche über ein Schwenklager 19 mit dem Blendrahmen 2 und über ein weiteres Schwenklager 20 mit dem Flügelrahmen 3 wirkverbunden ist. Entsprechend ist das bei kleinen Öffnungswinkeln bewirkte, auf das Öffnen des Fensters 1 gerichtete Unterstützungsdrehmoment trotz hoher Gesamtfederkraft gering. Mit größer werdendem Öffnungswinkel sinkt die von der Federeinrichtung 8 bereitgestellte Gesamtfederkraft ab, weil sich die Federn 9 entspannen, jedoch vergrößert sich gleichzeitig die Hebelwirkung des Hebelelements 14.
Das Fenster 1 soll derart ausgestaltet sein, dass es in zumindest einem ersten Öffnungswinkelteilbereich, welcher sich an die Geschlossenstellung unmittelbar anschließt beziehungsweise diese einschließt, einfach bedienbar ist und zudem bei Wegfall der durch die Bedienperson aufgebrachten Bedienkraft in dem momentanen Öffnungswinkel verharrt. Gleichzeitig soll auch außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs ein einfaches Öffnen des Fensters 1 möglich sein. Entsprechend soll sowohl in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich als auch außerhalb von diesem die notwendige Bedienkraft kleiner als die Vorgabebedienkraft sein. Um die genannten Bedingungen in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich zu erfüllen, muss für große Fenster 1 und/oder bei starker Neigung des Fensters 1 (beispielsweise aufgrund starker Dachneigung) die Gesamtfederkraft vergleichsweise groß sein.
Die Größe der Gesamtfederkraft wird insbesondere durch die Federkonstanten der Federn 9 und deren Vorspannung bestimmt, weil der Federweg der Feder 9 im Wesentlichen durch den Öffnungswinkelbereich vorgegeben ist. Entsprechend müssen zur Erhöhung der Gesamtfederkraft bei gegebenem Federweg die Federkonstanten der Feder 9 vergrößert oder die Federeinrichtung 8 stärker vorgespannt werden. Dabei sind bei üblichen Fenstern 1 beziehungsweise Öffnungsunterstützungsvorrichtungen 7 die Federkonstanten 9 der Federn entweder derart gewählt, dass sie ein Verharren des Flügelrahmens 3 bei dem momentan vorliegenden Öffnungswinkel in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich bei Wegfall der Bedienkraft oder eine ausreichende Öffnungsunterstützung außerhalb des ersten Winkelbereichs ermöglichen.
Grundsätzlich können dabei zwei Fälle unterschieden werden: In dem ersten Fall ist die Federeinrichtung 8 derart ausgebildet, dass das Unterstützungsmoment in dem ersten Drehwinkelbereich so klein ist, dass bei Wegfall der Bedienkraft der Flügelrahmen 3 bei dem momentanen Öffnungswinkel verharrt. Das bedeutet jedoch auch, dass außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs das Unterstützungsmoment – aufgrund bereits weit entspannten Federn 9 – gering ist, sodass eine sehr große Bedienkraft durch die Bedienperson aufgebracht werden muss. Diese Bedienkraft ist häufig großer als die Vorgabebedienkraft. Im zweiten Fall wird die Federeinrichtung derart eingestellt, dass die Bedienkraft auch außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs kleiner als die Vorgabebedienkraft ist. Das bedeutet jedoch, dass innerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs das Unterstützungsmoment derart groß ist, dass auch bei Wegfall der Bedienkraft der Flügelrahmen 3 nicht bei dem momentanen Öffnungswinkel verharrt, sondern sich das Fenster 1 selbsttätig weiter öffnet.
Dies wird mit der hier vorgestellten Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 vermieden, welche anhand der 4 bis 6 nachfolgend näher erläutert wird.
Die 4 zeigt eine Detailschnittansicht der Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 mit der Federeinrichtung 8. Erkennbar ist, dass die Federn 9 in dem Gehäuse 16 der Federeinrichtung 8 geführt sind. Dabei kann das Gehäuse 16 als separates Element ausgebildet sein oder alternativ als Bestandteil des Flügelrahmens 3 vorliegen. Eine erste Feder der Federn 9 liegt als Hauptfeder 21 vor, während eine zweite Feder der Feder 9 als Hilfsfeder 22 ausgebildet ist. Die Hauptfeder 21 weist nun eine erste Federkonstante und die Hilfsfeder 22 eine zweite Federkonstante auf. Dabei soll die zweite Federkonstante kleiner als die erste Federkonstante sein. Auf einer ersten Seite 23 der Hauptfeder 21 ist letztere über eine Vorspanneinrichtung 24 mit dem Gehäuse 16 verbunden. Die erste Seite 23 der Hauptfeder 21 ist also in dem Gehäuse 16 nicht frei beweglich angeordnet, sondern in ihrer Position nur mittels der Vorspanneinrichtung 24 einstellbar.
Zu diesem Zweck weist die Vorspanneinrichtung 24 einen Vorspannkörper 25 auf, der an der ersten Seite 23 der Hauptfeder 21 befestigt ist. Dazu wird er beispielsweise von einigen Windungen der Hauptfeder 21 umgriffen. Der Vorspannkörper 25 weist ein Innengewinde auf, welches mit einem Außengewinde eines Gewindestabs 26 zusammenwirkt. Auf der der Hauptfeder 21 abgewandten Seite des Gewindestabs 26 ist ein Bedienelement 27 vorgesehen, welches beispielsweise mit einem Vorspannwerkzeug betätigbar ist. Mittels des Vorspannwerkzeugs ist über das Bedienelement 27 eine Drehbewegung auf den Gewindestabe 26 aufprägbar. Durch diese Drehbewegung wird der Vorspannkörper 25 und damit die erste Seite 23 der Hauptfeder 21 in axialer Richtung, also entlang der Längsachse 18, verlagert.
Auf der der ersten Seite 23 abgewandten zweiten Seite 28 der Hauptfeder 21 ist ein Verbindungskörper 29 an ihr befestigt, beispielsweise wiederum, indem der Verbindungskörper 29 von einigen Windungen der Hauptfeder 21 umgriffen ist. Über den Verbindungskörper 29 ist eine Wirkverbindung zwischen der Hauptfeder 21 und der Hilfsfeder 22 hergestellt. Zu diesem Zweck weist der Verbindungskörper 29 auf seiner der Hilfsfeder 22 zugewandten Seite eine Stützfläche 30 auf. Auf dieser liegt die Hilfsfeder 22 mit einer ersten Seite 31 auf. Zusätzlich kann die Hilfsfeder 22 an dem Verbindungskörper 29 befestigt sein. Gegenüberliegend der ersten Seite 31 ist an einer zweiten Seite 32 der Hilfsfeder 22 ein Koppelelement 33 befestigt. Das Koppelelement 33 liegt beispielsweise als Koppelstab vor. Über das Koppelelement 33 ist eine Wirkverbindung zwischen der zweiten Seite 32 der Hilfsfeder 22 und der zweiten Koppelstelle 12 hergestellt. Zu diesem Zweck durchgreift das Koppelelement 33 die Hilfsfeder 22 von ihrer ersten Seite 31 zu ihrer zweiten Seite 32 und weist an seinem über die zweite Seite 32 hinausstehenden Ende wenigstens einen Stützkörper 34, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Radialvorsprünge, auf. Auf diesem Stützkörper 34 stützt sich die Hilfsfeder 22 mit ihrer zweiten Seite 32 auf. Zusätzlich durchgreift das Koppelelement 33 den Verbindungskörper 29 in axialer Richtung vollständig.
Aus der 4 wird deutlich, dass die Hilfsfeder 22 koaxial zu der Hauptfeder 21 vorliegt und in dieser angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist die Hilfsfeder 22 beispielsweise in einer Führungshülse 35 angeordnet. Die Führungshülse 35 verhindert einen unmittelbaren Berührkontakt zwischen Hauptfeder 21 und Hilfsfeder 22 in radialer Richtung und stellt so die Funktionsfähigkeit der Federeinrichtung 8 sicher. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hauptfeder 21 als Zugfeder und die Hilfsfeder 22 als Druckfeder ausgebildet. Beide Federn 21 und 22 liegen als Schraubenfedern vor. Insoweit kann die Hauptfeder 21 auch als Schraubenzugfeder und die Hilfsfeder 22 als Schraubendruckfeder bezeichnet werden. Insbesondere die Hilfsfeder 22 kann jedoch prinzipiell beliebig ausgestaltet sein, beispielsweise als Gasfeder oder dergleichen. Von Bedeutung ist dabei lediglich, dass die Federkonstante der Hilfsfeder 22 kleiner ist als die Federkonstante der Hauptfeder 21.
Die beiden Koppelstellen 11 und 12 der Federeinrichtung 8 sind im Wesentlichen gleichgerichtet verlagerbar, in der hier dargestellten Ausführungsform entlang der Längsachse 18. Zwischen ihnen sind die Federn 9 beziehungsweise die Hauptfeder 21 und die Hilfsfeder 22 angeordnet. Dabei steht die Hauptfeder 21 lediglich mit der ersten Koppelstelle 21 und die Hilfsfeder 22 lediglich mit der zweiten Koppelstelle 12 in unmittelbarer Wirkverbindung. Zu der jeweils anderen Koppelstelle 11 oder 12 sind sie über die jeweils andere Feder 9 lediglich mittelbar wirkverbunden. Insgesamt ist also die Hauptfeder 21 nur an die erste Koppelstelle 11 und die Hilfsfeder 22 nur an die zweite Koppelstelle 12 unmittelbar angeschlossen.
Wie bereits anhand der 1 bis 3 erläutert, hängt der Abstand zwischen den Koppelstellen 11 und 12 von der momentanen Größe des Öffnungswinkels des Fensters 1 ab. In der 4 ist die Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 bei dem ersten Öffnungswinkel dargestellt, welcher auch bei dem Fenster 1 der 1 vorliegt. Weil das Fenster 1 in der Geschlossenstellung vorliegt, liegt der über dem Öffnungswinkelbereich größte Abstand zwischen den Koppelstellen 11 und 12 vor. Selbstredend kann jedoch der Abstand auch in der Geschlossenstellung manuell mittels der Vorspanneinrichtung 24 verändert werden. Die erste Koppelstelle 11 und die zweite Koppelstelle 12 liegen in einem ersten Abstand voneinander vor. Die Federkonstanten der Hauptfeder 21 und der Hilfsfeder 22 sollen nun derart gewählt sein, dass die Hilfsfeder 22 bei dem ersten Abstand der Koppelstellen 11 und 12 voneinander vollständig gespannt ist, während die Hauptfeder 21 zumindest teilweise gespannt ist.
Die Hauptfeder 21 kann, muss aber nicht, ebenfalls vollständig gespannt sein. In der Geschlossenstellung, also bei dem ersten Abstand der Koppelstellen 11 und 12 voneinander, liegt die größte Gesamtfederkraft der Federeinrichtung 8 vor, welche zwischen den Koppelstellen 11 und 12 wirkt. Entsprechend kann das Öffnen des Fensters 1 zunächst mit der hohen Gesamtfederkraft (allerdings nur geringer Hebelwirkung) unterstützt werden. In der 4 wird deutlich, dass die Schwenkachse 4 an einer Anschlussstelle 36 vorliegt, an welcher der Blendrahmen 2 und der Flügelrahmen 3 schwenkbeweglich miteinander verbunden sind. Die Anschlussstelle 36 liegt an einem Hebelfortsatz 37 des Flügelrahmens 3 beziehungsweise des Gehäuses 16 der Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 vor.
Die Hauptfeder 21 weist einen Außendurchmesser auf, welcher im Wesentlichen einem Innendurchmesser eines Führungsbereichs 38 des Gehäuses 16 entspricht. Auf diese Weise wird ein Ausknicken der Hauptfeder 21 in radialer Richtung (also senkrecht zu der Längsachse 18) unterbunden. Die Führungshülse 35 weist entsprechend Außenabmessungen auf, welche im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Hauptfeder 21 entsprechen oder geringfügig kleiner sind. Der Innendurchmesser entspricht dagegen im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Hilfsfeder 22 beziehungsweise ist geringfügig größer. Auf diese Weise ist ein sicheres Führen der Hauptfeder 21 und der Hilfsfeder 22 in radialer Richtung gewährleistet, sodass die Federn 21 und 22 lediglich in axialer Richtung deformierbar sind und in radialer Richtung nicht ausknicken können.
Die 5 zeigt die aus der 4 bekannte Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 bei dem zweiten Öffnungswinkel, welcher größer ist als der erste Öffnungswinkel. Bei diesem zweiten Öffnungswinkel liegen die Koppelstellen 11 und 12 in einem zweiten Abstand voneinander vor, welcher kleiner ist als der erste Abstand. Der zweite Öffnungswinkel soll an der der Geschlossenstellung abgewandten Seite des ersten Öffnungswinkelteilbereichs liegen. Bei diesem Öffnungswinkel sind die von der Hauptfeder 21 und der Hilfsfeder 22 jeweils bewirkten Federkräfte gleich groß, wobei die Hauptfeder 21 lediglich teilweise gespannt und die Hilfsfeder 22 weiterhin vollständig gespannt ist. Wird jedoch der Öffnungswinkel des Fensters 1, ausgehend von dem zweiten Öffnungswinkel auch nur geringfügig vergrößert, so beginnt sich auch die Hilfsfeder 22 zu entspannen.
Dabei entsprechen sich die Federkräfte der Hauptfeder 21 und der Hilfsfeder 22 stets.
Wird das Fenster 1 weiter geöffnet, so stellt sich der dritte Öffnungswinkel ein, welcher größer ist als der zweite Öffnungswinkel und vorzugsweise in der Offenstellung des Fensters 1, in welcher das Fenster 1 vollständig geöffnet ist, vorliegt. Bei dem dritten Öffnungswinkel liegt ein Abstand zwischen den Koppelstellen 11 und 12 vor, welcher kleiner ist als der zweite Abstand. Entsprechend haben sich ausgehend von dem zweiten Öffnungswinkel die Hauptfeder 21 und die Hilfsfeder 22 weiter entspannt. Vorzugsweise ist dabei jedoch darauf zu achten, dass die Hauptfeder 21 und die Hilfsfeder 22 auch bei vollständig geöffnetem Fenster 1, also bei dem dritten Öffnungswinkel, nicht vollständig entspannt sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich beispielsweise das Koppelelement 33 von dem Schlitten 13 löst, womit nachfolgend keine Öffnungsunterstützung des Fensters 1 mehr möglich wäre. Bei einer Montage des Fensters 1 muss also die Federeinrichtung 8 entsprechend eingestellt werden, wozu mittels der Vorspanneinrichtung 24 der Abstand zwischen den Koppelstellen 11 und 12 derart gewählt wird, dass auch bei vollständig geöffnetem Fenster 1 alle Federn 9 der Federeinrichtung 8 wenigstens teilweise gespannt sind.
Durch die hier vorgestellte Öffnungsunterstützungsvorrichtung 7 wird erreicht, dass insbesondere auch bei großen Fenstern 1 und/oder starker Neigung des Fensters 1, sowohl ein Verharren bei gleichem Öffnungswinkel in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich möglich ist als auch eine ausreichende Öffnungsunterstützung außerhalb des ersten Öffnungswinkelteilbereichs vorliegt. Dabei wirkt in dem ersten Öffnungswinkelteilbereich, also zwischen dem ersten Öffnungswinkel und dem zweiten Öffnungswinkel, ausschließlich die Hauptfeder 21, während die Hilfsfeder 22 in vollständig gespanntem Zustand vorliegt und nicht weiter komprimiert werden kann. Zwischen dem zweiten und dem dritten Öffnungswinkel dagegen beginnt sich auch die Hilfsfeder 22 zu entspannen, sodass die Gesamtfederkraft von Hauptfeder 21 und Hilfsfeder 22 gemeinsam erzeugt wird. Die Federkonstanten der Federn 9 sind also derart zu wählen, dass vorzugsweise über den gesamten Öffnungswinkelbereich, zumindest jedoch innerhalb eines Unterstützungswinkelbereichs, sowohl das Verharren bei dem momentanen Öffnungswinkel realisiert ist, als auch eine ausreichende Öffnungsunterstützung, wobei die Bedienkraft kleiner als die Vorgabebedienkraft ist.

Claims

Öffnungsunterstützungsvorrichtung (7) für ein Fenster (1), eine Tür oder dergleichen, mit wenigstens einer zwischen einem Blendrahmen (2) und einem Flügelrahmen (3) des Fensters (1), der Tür oder dergleichen zur Öffnungsunterstützung wirkenden Federeinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn (9) verfügt.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine als Hauptfeder (21) ausgebildete erste Feder der Federn (9) eine erste Federkonstante und wenigstens eine als Hilfsfeder (22) vorliegende zweite Feder der Federn (9) eine zweite Federkonstante aufweist, wobei die zweite Federkonstante kleiner als die erste Federkonstante ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) eine erste Koppelstelle (11) und eine zweite Koppelstelle (12) aufweist, wobei die Koppelstellen (11, 12) zumindest im Wesentlichen gleichgerichtet verlagerbar geführt sind und zwischen ihnen die hintereinandergeschalteten Federn (9) angeordnet und an sie angeschlossen sind.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstanten derart gewählt sind, dass bei einem ersten Abstand von erster und zweiter Koppelstelle (11, 12) die Hauptfeder (21) wenigstens teilweise sowie die Hilfsfeder (22) vollständig gespannt und bei eifern kleineren zweiten Abstand die Hilfsfeder (22) nur teilweise gespannt ist, wobei der Abstand der Koppelstellen (11, 12) von der Größe eines Öffnungswinkels des Fensters (1), der Tür oder dergleichen abhängig ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Koppelstelle (11) auf einer ersten Seite (23) der Hauptfeder (21) an diese angeschlossen ist und auf einer der ersten Seite (23) gegenüberliegenden zweiten Seite (28) der Hauptfeder (21) ein Verbindungskörper (29) an dieser befestigt ist, wobei die Hilfsfeder (22) mit einer ersten Seite (31) an dem Verbindungskörper (29) anliegt oder befestigt ist und auf einer der ersten Seite (31) gegenüberliegenden zweiten Seite (32) der Hilfsfeder (22) die zweite Koppelstelle (12) an diese angeschlossen ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfeder (21) und/oder die Hilfsfeder (22) jeweils als mindestens eine Schraubenfeder oder Gasfeder vorliegen.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (9) koaxial zueinander angeordnet sind.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsfeder (21) in der Hauptfeder (22) angeordnet ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsfeder (21) in einer Führungshülse (35) angeordnet ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wirkverbindung zwischen der zweiten Koppelstelle (12) und der Hilfsfeder (22) ein den Verbindungskörper (29) und vorzugsweise die Hilfsfeder (21) jeweils zumindest bereichsweise durchgreifendes Koppelelement (33) vorgesehen ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfeder (21) als Zugfeder und die Hilfsfeder (22) als Zugfeder oder Druckfeder ausgebildet ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Federn (9) ein Federwegbegrenzungselement, insbesondere in Form eines Federkäfigs, zugeordnet ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorspanneinrichtung (24), mittels welcher der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Koppelstelle (11, 12) einstellbar ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppelstellen (11, 12) an dem Blendrahmen (2) oder dem Flügelrahmen (3) und die andere der Koppelstellen (12, 11) an einem zwischen dem Blendrahmen (2) und dem Flügelrahmen (3) wirkenden Hebelelement (14) befestigt ist.
Öffnungsunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Federeinrichtung (10), welche über jeweils ein Schwenklager (19, 20) mit dem Blendrahmen (2) und dem Flügelrahmen (3) wirkverbunden ist.
Fenster (1), insbesondere Wohndachfenster, mit einem Flügelrahmen (3), einem Blendrahmen (2) und einer Öffnungsunterstützungsvorrichtung (7), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungsunterstützungsvorrichtung (7) wenigstens eine zwischen dem Blendrahmen (2) und dem Flügelrahmen (3) zur Öffnungsunterstützung wirkende Federeinrichtung (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (8) über mehrere hintereinandergeschaltete, unterschiedliche Federkonstanten aufweisende Federn (9) verfügt.