DE202020101348U1

DE202020101348U1 - Zustandsüberwachungseinrichtung für Fenster und Türen

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Publication number: DE202020101348U1
Application number: DE202020101348.3U
Authority: DE
Original assignee: Veka AG
Current assignee: Veka AG
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-04-06
Anticipated expiration: 2030-03-12

Abstract

Fenster mit einer Stellungsüberwachungseinrichtung (100), insbesondere Dreh- und/oder Dreh-Kippfenster, mit einem Blendrahmen, insbesondere ortfesten Blendrahmen und einem relativ dazu mit wenigstens einem, vorzugsweise mit wenigstens zwei Freiheitsgraden bewegbaren Flügelrahmen, wobei mit der Stellungsüberwachungseinrichtung (100) die Stellung des Flügelrahmens relativ zum Blendrahmen messtechnisch ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellungsüberwachungseinrichtung wenigstens einen Magneten (30) und einen diesem zugeordneten Hall-Sensor (40) umfasst, wobei der wenigstens eine Magnet (30) an einem Rahmenprofil (10, 20) des einen der beiden Rahmen, insbesondere an einem Flügelrahmenprofil (10), und der Hall-Sensor (40) an einem Rahmenprofil (20, 10) des anderen der beiden Rahmen, insbesondere am Blendrahmenprofil (20) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fenster mit einer Stellungsüberwachungseinrichtung, insbesondere ein Dreh- und/oder Dreh-Kippfenster mit einem Blendrahmen, insbesondere ortfesten Blendrahmen und einen relativ dazu mit wenigstens einem, vorzugsweise mit wenigstens zwei Freiheitsgraden bewegbaren Flügelrahmen, wobei mit der Stellungsüberwachungseinrichtung die Stellung des Flügelrahmens relativ zum Blendrahmen messtechnisch ermittelbar ist.
Unter dem Begriff Fenster werden in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung auch Türen verstanden. Türen weisen ebenso Blendrahmen und Flügelrahmen auf, lediglich mit einer Größe, die ein Hindurchtreten ermöglicht.
Unter verschiedenen Freiheitsgraden werden die verschiedenen Möglichkeiten verstanden, einen Flügelrahmen relativ zu einem Blendrahmen zu bewegen.
Vorzugsweise stellen die Freiheitsgrade voneinander unabhängige Bewegungsmöglichkeiten dar, die aber nicht zwingend gleichzeitig möglich sein müssen. Insbesondere schließen sich die Freiheitsgrade gegenseitig aus, worunter vorzugsweise verstanden wird, dass ein gewählter Freiheitsgrad der Bewegung am Fenster ausschließt, dass der Flügelrahmen gleichzeitig auch in einem anderen Freiheitsgrad bewegt werden kann.
Ein möglicher Freiheitsgrad liegt z.B. darin, den Flügelrahmen gegenüber dem Blendrahmen um eine horizontale Achse zu kippen. Diese Achse kann z.B. durch die mechanische Aneinanderkopplung der beiden unteren horizontalen Profile von Blend- und Flügelrahmen definiert sein. Beim Verkippen entfernen sich somit die beiden oberen Profile des Fensters in Parallellage voneinander, wobei die vertikalen Profile von Blend- und Flügelrahmen einen Winkel einschließen.
Ein anderer möglicher Freiheitsgrad liegt z.B. darin den Flügelrahmen gegenüber dem Blendrahmen um eine horizontale Achse zu drehen. Diese Achse kann z.B. durch die mechanische Aneinanderkopplung von zwei seitlichen vertikalen Profilen von Blend- und Flügelrahmen definiert sein. Beim Drehen entfernen sich somit die beiden anderen seitlichen vertikalen Profile des Fensters in Parallellage voneinander, wobei die horizontalen Profile von Blend- und Flügelrahmen einen Winkel einschließen. Durch dieses Drehen wird ein übliches Fenster geöffnet.
Die beiden genannten Freiheitsgrade können beide an einem Fenster zur Bewegung des Flügelrahmens möglich sein, vorzugsweise jedoch nicht gleichzeitig genutzt werden. Ein solches Fenster ist ein übliches Dreh-/Kippfenster.
Ein weiterer möglicher Freiheitsgrad liegt z.B. darin den Flügelrahmen parallel gegenüber dem Blendrahmen zu verschieden. Z.B. ist dies bei sogenannten Schiebetüren oder Hebe-Schiebetüren der Fall.
Üblicherweise ist in den genannten oder auch anderen hier nicht genannten Freiheitsgraden nur die Geschlossenstellung exakt definiert, jedoch mehrere Öffnungsstellungen möglich, also z.B. im Winkel unterschiedlich weitere Dreh-oder Kippstellungen oder unterschiedlich weitere Schiebestellungen.
Eine Überwachung des Schließ- bzw. Öffnungszustandes eines Fensters ist nach dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, indem beispielsweise ein Magnet als Kontaktgeber auf eine Verriegelungsstange geschraubt ist, die mit einer Schiebebewegung in einer Profilausnehmung des Fensterflügelprofils verschiebbar angeordnet ist. Dementsprechend nimmt der magnetische Kontaktgeber je nach Stellung der Verriegelungsstange in Übereinstimmung mit der Kipp- oder Dreh oder Verschlußstellung eine bestimmte Position derart ein, daß nur in der Verschlußstellung der magnetische Kontaktgeber einem Verschlußsensor gegenüberliegt, der in einer gegenüberliegenden Profilausnehmung des Fensterrahmenprofils angeordnet ist.
Derartige Fenster/Türen sind z. B. bekannt und in der Patentschrift EP 0 763 644 A1 beschrieben. Dieser Stand der Technik betrifft ein Fenster oder eine Tür, bei welcher die Schließstelle zwischen Dreh-Kipp-Flügel und ortsfestem Blendrahmen, an einer Stelle von Sensoren und damit zusammenwirkenden Positionsgebern überwacht wird, an welcher die Schließpartner sowohl in der Verschlussstellung als auch in der Kippstellung des Fensters im Eingriff sind. Die Schließstellen bestehen aus zwei Schließpartnern. Ein Schließpartner ist ortsfest angebracht und fungiert als Positionsgeber in Form eines Dauermagneten. Der andere Schließpartner ist antriebsfest mit der Treibstange des Fensterbeschlags verbunden. Magneten und Sensoren ermitteln durch ihr Zusammenwirken den Zustand der Verriegelungselemente. Der Schließzustand des Fensters/Tür wird so überwacht. Der Öffnungszustand wird durch einen einzigen Kontakt, beispielsweise einen magnetischen Reed-Kontakt, der den Öffnungszustand erkennt, überwacht.
Nachteilig ist, dass bei mehreren zu überwachenden Objekten, z. B. bei mehrflügeligen Fenstern oder nahe nebeneinanderliegenden Fenstern und/oder Türen, pro Objekt je eine Stellungsüberwachungseinrichtung verwendet werden muss. Ebenso muss pro Freiheitsgrad der Bewegung eine eigene Stellungsüberwachungseinrichtung vorgesehen werden, oder eine mit zumindest mehreren Sensoren, z.B. an der Treibstange. Dies führt zu einer entsprechend aufwendigen Installation, die mit erheblichen Kosten verbunden ist.
Es kann nur zwischen einem geöffnetem und einem geschlossenen Fensterzustand unterschieden werden. Hierbei ist bei einem geöffneten Zustand nicht ermittelbar, wie weit der Flügelrahmen geöffnet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Fenster mit Stellungsüberwachungseinrichtungbereit zu stellen, das einen geschlossenen Zustand und mindestens eine geöffnete Stellung, insbesondere mehrere geöffnete Stellungen in verschiedenen Freiheitsgraden der Bewegung einnehmen kann, wobei die Stellungsüberwachungseinrichtung einen technisch geringeren Installationsaufwand erfordert und sich durch eine geringe Teilevielfalt auszeichnet. Vorzugsweise wird eine beschlagsunabhängige Anordnung der Stellungsüberwachungseinrichtung angestrebt, die eine leichte und insbesondere nachrüstbare Montage gewährleistet.
Vorzugsweise ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung eine zumindest bereichsweise stufenlose oder mehrfach diskretisierte Erfassung der Stellung des Flügelrahmens relativ zum Blendrahmen, vorzugsweise für jeden möglichen Freiheitsgrad zu ermöglichen , insbesondere um auch Fehlstellungen der Fenstersituation zu erfassen, z.B. damit sie als Einbruchsicherung dienen können. Weiter bevorzugt sollen mindestens 3 diskrete Stellungen zwischen einem Flügelrahmen und einem Blendrahmen mit derselben Stellungsüberwachungsanordnung feststellbar sein, insbesondere die Geschlossenstellung, eine definierte Kippstellung und eine drehgeöffnete Stellung, insbesondere bei welcher der Flügelrahmen und der Blendrahmen über einen bestimmten Grenzwinkel hinaus geöffnet sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Fenster mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen bekannt.
Die Erfindung betrifft somit ein Fenster mit einem genaueren Messprinzip zur Überwachung der Stellung zwischen dem Flügelrahmen und dem Blendrahmen.
Ein erster Vorteil liegt darin, dass die Messkomponenten der Stellungsüberwachungseinrichtung an den Profilen der Rahmen angeordnet sind und nicht an bewegten Beschlagsteilen. Hierdurch wird die Montage bei der Fensterherstellung erleichtert, ebenso wie eine Nachrüstung.
Die Erfindung ermöglicht zumindest die Unterscheidung von zwei Stellungen, z.B. geschlossen und geöffnet, insbesondere drehgeöffnet oder kippgeöffnet. Vorzugsweise ermöglicht die Erfindung die Unterscheidung der drei Zustände „drehgeöffnet“, „kippgeöffnet“ und „geschlossen“, insbesondere auch weiterer Zustände je nach Anwendung.
Für die Messung von Messwerten, welche die Stellung zwischen den Rahmen repräsentieren sieht die Erfindung zwei Messkomponenten vor, insbesondere exakt nur zwei, vorteilhafterweise unabhängig von der Anzahl der Freiheitsgrade der Bewegung.
Dabei macht sich die Erfindung zunutze, dass in jedem von ggfs. mehreren Freiheitsgraden derselbe Magnet relativ zu demselben Hall-Sensor bewegt wird und so in jedem der Freiheitgrade die Stellung zwischen den Rahmen bestimmbar ist. Ein weitere Vorteil liegt darin, dass mit einem Hall-Sensor nicht diskret geschaltet wird, wenn sich der Magnet relativ zum Hall-Sensor bewegt, sondern das Magnetfeld kontinuierlich in wenigstens einer Raumrichtung vorzugsweise drei zueinander senkrechten Raumrichtungen vermessen wird, somit also wenigstens eine sich mit der Bewegung bzw. Stellung ändernde Richtungskomponente des Magnetfeldes bestimmt wird. So besteht die Möglichkeit in einem bestimmten, insbesondere jedem möglichen Freiheitsgrad die Öffnung in mehreren Stellungen, insbesondere stufenlos zu erfassen, da sich mit der Stellungsänderung die wenigstens eine gemessene Richtungskomponente stetig ändert.
Es wird eine aktive Komponente in einem der Rahmen, z.B. im Blendrahmen, ein sogenannter Hall-Sensor, sowie im anderen Rahmen, z.B. dem Flügelrahmen ein in der Erfassungsreichweite liegender, insbesondere gegenüberliegender Magnet benötigt, wobei jeweils eine aktive Komponente ausreichend ist. Es kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass mit einem Hall-Sensor mehrere Magnete zusammenwirken. Ein solcher Hall-Sensor kann in einem Gehäuse angeordnet sein, z.B. alleine oder zusammen mit weiteren Komponenten, z.B. mit einem Motorantrieb zum Bewegen des Fensterflügels oder auch mit einer Auswertungseinheit oder sonstigen Einrichtungen.
Vorzugsweise erzeugt das Magnetfeld am Ort des Hall-Sensors in der geschlossenen Stellung des Fensters einen jeweils maximalen Messwert der wenigstens einen gemessenen Richtungskomponente. Dies ist für die Erfindung jedoch nicht zwingend. Insbesondere ist es allenfalls wesentlich, dass zumindest in der geschlossenen Stellung des Fensters sich der Magnet in einer solchen Entfernung zum Hall-Sensor befindet, dass dieser in der Lage ist das vom Magneten erzeugte Magnetfeld vom Erdmagnetfeld zu diskriminieren. Hierzu ist es im Wesentlichen nur erforderlich, dass die vom Magneten am Ort des Hall-Sensors erzeugte Magnetfeldstärke bezgl. der wenigstens einen vermessenen Richtungskomponente im Wert größer ist als die Erdmagnetfeldstärke.
Die Besonderheiten der Erfindung liegen darin, dass im Gegensatz zu branchenüblichen Reed-Kontakten, die nur zwischen „geöffnet“ und „geschlossen“ unterschieden, mit einem Hall-Sensor aus dessen Messwerten auf eine oder mehrere Stellungen, insbesondere einen oder mehrere Öffnungswinkel zwischen dem Blendrahmenprofil und dem Flügelrahmenprofil zurückgeschlossen werden kann, vorzugsweise zumindest auf mehrere diskrete Stellungen, weiter bevorzugt auf jede mögliche Stellung in einem Bereich zwischen zwei Grenzstellungen. Hiermit wird eine vielfache Aufteilung der Öffnungszustände ermöglicht.
Z.B. kann es mit der Erfindung vorgesehen sein, Warnungen oder einen Alarm auszulösen, falls das Fenster nicht korrekt geschlossen wurde. Auch Einbruchsversuche können aufgrund der Veränderungen der Flügelrahmenposition des Fensters registriert werden, insbesondere somit die Sicherheit erhöht werden.
Die Funktionsweise lässt sich wie folgt beschreiben:

Die Messkomponenten werden vorzugsweise gegenüberliegend im/am Fenster, beispielsweise im oder am Fensterfalz, platziert, vorzugsweise so, dass die Messkomponenten im einer vollständig geschlossenen Stellung des Fensters zwischen den Profile eingeschlossen bzw. von diesen verdeckt angeordnet sind.
Der Hall-Sensor wird z.B. an demjenigen Blendrahmenprofil befestigt, welches parallel zur Kippachse des Fensters liegt, vorzugsweise welches die Kippachse umfasst und der Magnet wird mit einem Abstand gegenüberliegend am beweglichen Flügelrahmenprofil befestigt, welches benachbart und parallel zum vorbenannten Blendrahmenprofil verläuft, insbesondere wobei der Abstand zwischen Magnet und Hall-Sensor, bei geschlossenem Fenster, gleich oder kleiner der Reichweite der mit dem Hall-Sensor messbaren Magnetfeldstärke des Magneten ist.

Die Anordnung der beiden Messkomponenten an den Rahmenprofilen kann grundsätzlich auch umgekehrt sein, die beschriebene Anordnung ist hingegen bevorzugt, da der Hall-Sensor als aktive Komponente am ortsfesten Blendrahmen einfacher mit Energie versorgt werden kann und Kommunikationsmittel, z.B. Kabel am Blendrahmen einfacher verlegbar sind.
Wird der Öffnungszustand des Fensters (z.B. drehgeöffnet, kippgeöffnet, geschlossen) geändert, so ändert sich die räumliche Lage des Magnets zum Sensor und damit auch die am Ort des Hall-Sensors gemessene Feldstärke in der wenigstens einen Richtungskomponente.
Durch die Vermessung der magnetischen Feldstärke mit dem Hallsensor in wenigstens einer Achsrichtung, vorzugsweise über 3 Achsen kann die vorliegende räumliche Lage messtechnisch erfasst, und aus dem wenigstens einen Messwert einer Richtungskomponente der Magnetfeldstärke die Stellung des Flügelrahmens relativ zum Blendrahmen ermittelt werden.
Durch eine mehrdimensionale, vorzugsweise dreidimensionale Erfassung, d.h. die messtechnische Erfassung der Magnetfeldstärke des Magneten in wenigstens zwei, vorzugsweise drei Komponenten, insbesondere zueinander senkrechten Komponenten kann die Stellung vom Flügelrahmen zum Blendrahmen vorzugsweise stufenlos oder zumindest in mehreren diskreten Schritten sehr genau gemessen werden, insbesondere können so Stellungen ermittelt bzw. unterschieden werden, in denen die Rahmen zueinander in zwei verschiedenen Freiheitsgraden bewegt, bzw. in verschiedenen Achsen gedreht werden oder auch in einer Achse gedreht und parallel zueinander verschobene werden, insbesondere somit also parallele als auch die winkelbildende Lagen der Rahmenprofile zueinander.
Die Erfindung sieht bevorzugt vor, dass der Hall-Sensor und der Magnet in paarig gegenüberliegenden Profilen - z.B. der Hall-Sensor im Blendrahmenprofil und der Magnet im Flügelrahmenprofil - verbaut sind. Vorzugsweise sind die beiden zusammenwirkenden Messkomponenten in oder auf den Rahmenprofilen angeordnet, die durch ihre mechanisch Kopplung eine gemeinsame Kippachse bilden, bzw. jeweils parallel zu einer gemeinsamen Kippachse liegen, insbesondere wobei eines der Profile die Kippachse umfassen kann. Dies kann beispielsweise der untere waagerecht verlaufende Holm sein, sofern es sich um herkömmliche Kippfenster handelt. Bei Klappfenstern sind es entsprechend die oberen waagerecht verlaufenden Holme, die die Kippachse bilden.
Eine mögliche Ausführung kann vorsehen, dass der Magnet und der Hall-Sensor nahe zu derjenigen Fensterecke, insbesondere auf den Rahmenprofilen angeordnet sind, in der sich die Kipp- und Drehachse, zumindest in Projektion betrachtet, kreuzen. Nahe bedeutet insbesondere, dass sich Magnet und Hallsensor bezogen auf eine bestimmte Länge des Blendrahmen- und/oder Flügelrahmenprofils, das sich zu dieser Ecke hinerstreckt und darin endet, innerhalb derjenigen Profilhälfte angeordnet ist, welche die Ecke umfasst. D.h. die beiden Messkomponenten sind näher an dieser Ecke angeordnet als zu jeder anderen Ecke. Vorzugsweise kann der Abstand zu dieser Ecke kleiner sein als 30 cm, weiter bevorzugt kleiner als 20cm.
Hierdurch kann besser erzielt werden, dass über die gesamte mögliche Bewegungsweite der Rahmen in beiden Freiheitsgraden (Kippen und Drehen) der Magnet in jeder möglichen Stellung im Messbereich des Hall-Sensors bleibt.
Bei nur einem vorgesehenen Freiheitsgrad ist demnach analog der Magnet und der Hall-Sensor nahe zu der Ecke angeordnet durch welche die Drehachse des Freiheitsgrades (zumindest in Projektion betrachtet) verläuft.
Insbesondere wird hierdurch jede mögliche Stellung vermessbar und ermittelbar.
Bei einer anderen möglichen Anordnung kann es vorgesehen sein, dass der Magnet sich auch so weit vom Hall-Sensor entfernen kann, dass dessen Magnetfeldstärke nicht mehr messbar ist, bzw. nicht mehr gegenüber dem Erdmagnetfeld unterscheidbar ist.
Mit Hilfe des Hallsensors kann vorzugsweise auch die Lageänderung des Flügels während eines Kipp- Dreh oder Schiebevorgangs erfasst werden, indem die Magnetfeldstärke dreidimensional (in drei zueinander senkrechten Messrichtungen / Komponenten) gemessen wird und eine Änderung des Abstandes und des Winkels vom Magneten zum Sensor in jeder Messrichtung eine unterschiedlich stark ausgeprägte Änderung des Messwertes der magnetischen Feldstärkekomponenten dieser Richtung hervorruft.
Der Hall-Sensor kann vorzugsweise in einem geschlossenen und wassergeschützten Gehäuse integriert sein, insbesondere wobei das Gehäuse aus diamagnetischen oder paramagnetischen Material bestehet.
Vorzugsweise kann direkt im Gehäuse des Hall-Sensors eine Auswertungseinheit angeordnet sein um die Messwerte auszuwerten hinsichtlich der jeweiligen Stellung der Rahmen, welche die Messwerte repräsentieren. Insbesondere kann damit die Voraussetzung für eine zentrale Stellungsüberwachung und Kontrollabfrage der Fenstersituation geschaffen werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Auswertungseinheit aus dem Meßwert der wenigstens einen Richtungskomponente, vorzugsweise aus dem Meßwert-Tripel von drei Richtungskomponenten der gemessenen Magnetfeldstärke eine Stellungsinformation über die Stellung des Flügelrahmens zum Blendrahmen ermittelbar ist. Eine solche Stellungsinformation kann vorzugsweise nach aussen kommuniziert werden, insbesondere wobei eine Stellungsinformation ein Wert aus einer Menge möglicher Werte ist, die jeweils eine definierte Stellung von mehreren möglichen Stellungen zwischen den Rahmen repräsentiert.
Es besteht ebenso die Möglichkeit, dass die Messwerte des Hall-Sensors zu der wenigstens einen Richtungskomponente in einer zum Hall-Sensorgehäuse und zum Fenster separaten Auswerteeinheit ausgewertet werden, also extern vom Fenster.
Die Magnetfeldstärke des vom Magneten erzeugten Magnetfeldes wird vorzugsweise in drei Achsen gemessen und Schwellwerte für zu überwachende Stellungen der Rahmen zueinander können in die Auswertungseinheit eingelernt bzw. darin gespeichert werden, unabhängig davon, wo die Auswerteeinheit angeordnet ist. Aktuelle Messwerte werden zum Zweck der Auswertung in Relation zu den Schwellwerten gesetzt und hieraus die Zustandssituation des Fensters bzw. die Stellung ermittelt.
Allgemein kann jede festgestellte Stellung zwischen Flügelrahmen und Blendrahmen von einer Auswerteeinheit zur weiteren Verarbeitung weiterkommunizier werden, z.B. funk- oder kabelgebunden. Zur Ermittlung einer Stellung des Fensters kann es die Erfindung in einer möglichen Ausführung z.B. vorsehen, dass eine später zu identifizierende Stellung, wie eingangs benannt, eingelernt wird in die Auswerteeinheit. Dazu kann z.B. die später zu identifizierende Stellung am Fenster eingestellt werden und der wenigstens eine Messwert für eine Richtungskomponente, vorzugsweise drei Messwerte für drei zueinander senkrechte Richtungskomponenten des Magnetfeldes bei dieser Stellung als Referenzwerte gespeichert werden, z.B. als ein Werte-Tripel Mx, My, Mz.
Die Erfindung kann dann z.B. vorsehen, dass bei einem Überschreiten der Referenzwerte, wobei das Überschreiten in Richtung größerer und/oder Richtung kleinerer Werte verstanden wird, darauf geschlossen wird, dass die zu identifizierende Stellung erreicht oder überschritten ist. Die Auswertungseinheit kann hiernach eine die Stellung repräsentierende Stellungsinformation bilden und z.B. signalisieren.
Auf das Erreichen der zu identifizierenden Stellung kann alternativ auch geschlossen werden, wenn sich die aktuell gemessenen Komponentenwerte Mx_akt, Mx_akt, Mz_akt jeweils in einem festgelegten Bereich um die gespeicherten Referenzwerte Mx, My, Mz befinden.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass solche Referenzwerte von wenigstens einer, vorzugsweise von drei zueinander senkrechten Richtungskomponenten des Magnetfeldes des Magneten am Ort des Hall-Sensors für eine grundsätzlich beliebige Anzahl von möglichen Stellungen des Flügelrahmens zum Blendrahmen gespeichert werden können. Dabei können die möglichen Stellungen problemlos mehreren verschiedenen Freiheitsgraden der Bewegung zwischen den Rahmen zugeordnet sein. Die Stellungen können also z.B. Kippstellungen, Drehstellungen oder Schiebestellungen zwischen den Rahmen umfassen.
Es besteht auch die Möglichkeit aus verschiedenen mit jeweiligen Referenzwerten gespeicherten Stellungen einen funktionalen Zusammenhang zu interpolieren und diesen zu speichern. So können auch Zwischenstellungen ermittelt werden, die zwischen zuvor mit Referenzwerten vermessenen Stellungen liegen.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren zeigen im Einzelnen:

1a Zeigt die isometrische Ansicht eines Fensters in geschlossenem Zustand
1b Zeigt die Vorderansicht eines Fensters in geschlossenem Zustand
1 c Zeigt die Schnittansicht A - A eines Fensters in geschlossenem Zustand gemäß 1b bei den beiden unteren Rahmenprofilen
2a Zeigt die isometrische Ansicht eines Fensters in gekipptem Zustand
2b Zeigt die Vorderansicht eines Fensters in gekipptem Zustand
2c Zeigt die Schnittansicht B - B eines Fensters bei den unteren Rahmenprofilen in gekipptem Zustand gemäß der 2b
3a Zeigt die isometrische Ansicht eines Fensters in drehgeöffneten Zustand
3b Zeigt die Vorderansicht eines Fensters in drehgeöffneten Zustand
3c Zeigt die Schnittansicht C - C bei den unteren Rahmenprofilen eines Fensters in drehgeöffneten Zustand gemäß der 3b

Die Figuren stellen Dreh- und/oder Dreh-Kippfenster in mehreren Ansichten dar, wobei die Erfindung ebenfalls auf Dreh- und/oder Dreh-Kipptüren und Schiebefenster/Schiebetüren anwendbar ist. Eine weitere Ausführungsform sind sogenannte Klappfenster, bei denen die oberen waagerechten Profile die Kippachse darstellen.
Anhand des Ausführungsbeispiels in den Schnittzeichnungen 1c, 2c und 3c wird ein Fenster mit einer Fensterüberwachungseinrichtung dargestellt. Das Fenster weist in geschlossenem Zustand ein feststehendes untere Blendrahmenprofil 20 und ein daran anliegendes unteres Flügelrahmenprofil 10 auf. Im Flügelfalzbereich 22, der in diesem Zustand einen Hohlraum zwischen Blendrahmenprofil 20 und Flügelrahmenprofil 10 bildet, ist die Fensterüberwachungseinrichtung angeordnet, die als Messkomponenten einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten 30 und einen Hall-Sensor 40 umfasst. Weitere Messkomponenten als die zwei genannten sind bei der Erfindung nicht vorgesehen. Der Hall-Sensor 40 ist bei dieser Ausführungsform auf dem feststehenden Blendrahmenfalzsteg 21 befestigt. Der Magnet 30 ist am beweglichen Flügelrahmenprofil 10 montiert, insbesondere an dessen Unterseite, gegenüberliegend zum Hall-Sensor 40, vorzugsweise wobei der Abstand zwischen Magnet 30 und Hall-Sensor 40, bei geschlossenem Fenster, gleich oder kleiner der Reichweite der mit dem Hall-Sensor 40 messbaren Feldstärke des Magnetfelds 31 des Magneten ist. Der Magnet 30 muss nicht exakt mittig über dem Hallsensor 40 angeordnet sein, dies kann aber so sein.
Der Magnet 30 kann z.B. fest mittels Schraub- oder Klebeverbindung am Flügelrahmenprofil 10 befestigt sein oder auch lösbar z.B. geklipst formschlüssig verbunden sein. Der Magnet 30 bildet ein hier symbolisch dargestelltes Magnetfeld 31, welches durch den Hall-Sensor, dessen Messbereich vom Magnetfeld durchsetzt ist, in wenigstens einer Richtungskomponente, vorzugsweise in drei zueinander senkrechten Richtungskomponenten messbar ist. Aus der wenigstens einen gemessenen, vorzugsweise den drei gemessenen Richtungskomponenten des Magnetfeldes kann die räumliche Lage des Magneten 30 zum s 40 und hierdurch direkt auch die Stellung des Flügelrahmens zum Blendrahmen ermittelt werden. Stellungsänderungen lassen sich anhand der Änderungen der gemessenen Richtungskomponenten erfassen. Solche ermittelten Stellungen bzw. Stellungsänderungen können vom Hall-Sensor nach außen übermittelt werden, z.B. eine Gebäudeleittechnik.
2c zeigt die Schnittansicht B-B eines Fensters in gekipptem Zustand gemäß der 2b. Ändert das Flügelrahmenprofil 10 seine Lage und wird über die Kippachse, um einen beliebigen Winkel zum Blendrahmenprofil 20 gekippt, so ändert sich die räumliche Lage des Magneten 30 zum Hall-Sensor 40. Durch die Vermessung der Feldstärke des Magnetfeldes 31 in vorzugsweise drei Richtungskomponenten / über drei Achsen, kann die aktuelle Lage bzw. die Lageänderung im Raum erfasst und aus dem Messwerten der Richtungskomponenten auf die vorliegenden Stellung des Fensters ermittelt werden.
3c zeigt die Schnittansicht C - C eines Fensters in drehgeöffneten Zustand gemäß der 3b. Bei weit geöffnetem Flügelrahmenprofil 10 befindet sich der der Magnet 30 nicht mehr in gegenüberliegender Stellung zum Hall-Sensor 40. Das Magnetfeld 31 kann nicht mehr gemessen und ausgewertet werden oder unterschreitet zumindest vorgegebene Grenzwerte in allen gemessenen Richtungskomponenten. Eine Auswerteeinheit (integriert in das Hall-Sensorgehäuse oder extern) kann in dieser Stellung des Fensters, z.B. aufgrund einer Unterschreitung vorgegebener Grenzwerte in allen drei Richtungskomponenten das Fenster als drehgeöffnet ermitteln und dies nach außen signalisieren.
Bezugszeichenliste

100: Stellungsüberwachungseinrichtung
10: Flügelrahmenprofil
20: Blendrahmenprofil
30: Magnet
40: Hall-Sensor
10: Flügelrahmenprofil
11: Flügelbodensteg
20: Blendrahmenprofil
21: Blendrahmenfalzsteg
22: Falzbereich
30: Magnet
31: Magnetfeld
40: Hall-Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0763644 A1 [0010]

Claims

Fenster mit einer Stellungsüberwachungseinrichtung (100), insbesondere Dreh- und/oder Dreh-Kippfenster, mit einem Blendrahmen, insbesondere ortfesten Blendrahmen und einem relativ dazu mit wenigstens einem, vorzugsweise mit wenigstens zwei Freiheitsgraden bewegbaren Flügelrahmen, wobei mit der Stellungsüberwachungseinrichtung (100) die Stellung des Flügelrahmens relativ zum Blendrahmen messtechnisch ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellungsüberwachungseinrichtung wenigstens einen Magneten (30) und einen diesem zugeordneten Hall-Sensor (40) umfasst, wobei der wenigstens eine Magnet (30) an einem Rahmenprofil (10, 20) des einen der beiden Rahmen, insbesondere an einem Flügelrahmenprofil (10), und der Hall-Sensor (40) an einem Rahmenprofil (20, 10) des anderen der beiden Rahmen, insbesondere am Blendrahmenprofil (20) angeordnet ist.
Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Hall-Sensor (40) die Magnetfeldstärke des Magnetfeldes des wenigstens einen Magneten (30), vorzugsweise des genau eines Magneten (30), in wenigstens einer Richtungskomponente, vorzugsweise in drei Richtungskomponenten von drei zueinander senkrechten Richtungen, abhängig von der Stellung der Rahmen zueinander vermessbar ist, vorzugsweise stufenlos vermessbar ist.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Magnet (30) und der Hall-Sensor (40) in oder auf den Rahmenprofilen (10, 20) angeordnet sind, die durch ihre mechanisch Kopplung eine gemeinsame Kippachse und/oder Drehachse bilden, insbesondere auf den sich im geschlossenen Zustand gegenüberliegenden Falzflächen (11, 21) dieser Profile.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Magnet (30) und der Hall-Sensor (40) nahe zu derjenigen Fensterecke auf den Rahmenprofilen (10, 20) angeordnet sind, in der sich die Kipp- und Drehachse, zumindest in Projektion betrachtet, kreuzen.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungsüberwachungseinrichtung (100) eine Auswerteeinheit zugeordnet ist, insbesondere diese in das Gehäuse des Hall-Sensors (40) integriert ist, mittels welcher aus dem Meßwert der wenigstens einen Richtungskomponente, vorzugsweise mittels welcher aus dem Meßwert-Tripel von drei Richtungskomponenten der gemessenen Magnetfeldstärke eine Stellungsinformation über die Stellung des Flügelrahmens zum Blendrahmen ermittelbar ist, insbesondere diese Stellungsinformation funk- oder kabelgebunden von der Auswerteeinheit signalisierbar ist.
Fenster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Referenzwerte von zu überwachenden Stellungen der Rahmen zueinander in die Auswertungseinheit eingelernt oder zumindest darin gespeichert sind, wobei ein aktueller Meßwert wenigstens einer Richtungskomponente der Magnetfeldstärke durch die Auswerteeinheit in Relation zu den Referenzwerten setzbar ist und hieraus die Stellung der Rahmen ermittelbar ist.
Fenster nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit eingerichtet ist, bei einem Überschreiten gespeicherter Referenzwerte, darauf zu schließen, dass die mit überschrittenen Referenzwerten identifizierte Stellung erreicht oder überschritten ist und eine die Stellung repräsentierende Stellungsinformation zu bilden.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit eingerichtet ist, auf das Erreichen einer zu identifizierenden Stellung zu schließen, wenn sich die aktuell gemessenen Richtungskomponentenwerte der gemessenen Magnetfeldstärke jeweils in einem festgelegten Bereich um die gespeicherten Referenzwerte dieser Richtungskomponentenwerte befinden.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit ein aus Referenzwerten diskreter Stellungen interpolierter funktionaler Zusammenhang gespeichert ist, insbesondere die Auswerteeinheit eingerichtet ist diesen durch Interpolation zu bilden und mittels des Zusammenhanges Zwischenstellungen ermittelbar sind, die zwischen mit Referenzwerten vermessenen Stellungen liegen.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (30) am beweglichen Flügelrahmenprofil (10) befestigt ist und der Hall-Sensor (40) an der gegenüberliegenden Seite am Blendrahmenprofil (20) montiert ist, insbesondere wobei der Abstand zwischen Magnet (30) und Hall-Sensor (40) bei geschlossenem Fenster gleich oder kleiner als derjenige Abstand ist, mit welchem der Hall-Sensor (40) in der Lage ist, das Magnetfeld des Magneten (30) vom Erdmagnetfeld zu unterscheiden.
Fenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hall-Sensor (40) in einem geschlossenen und/oder wassergeschützen Gehäuse angeordnet ist, insbesondere wobei das Gehäuse aus diamagnetischen oder paramagnetischen Material besteht.