DE2105696A1 - Verwendung von elektrischen Linearmotoren - Google Patents

Description

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SIEGENIA-FRANK KG., 59 Siegen-Kaan-Marienborn, Eisenhüttenstr. 22

Verwendung von elektrischen Linearmotoren

Bei elektrischen Linearmotoren wird die Antriebsbewegung im Unterschied zu Elektromotoren herkömmlicher Bauart nicht durch ein elektromagnetisches Drehfeld als Drehbewegung hervorgebracht, sondern ein elektromagnetisches Wanderfeld erzeugt eine Schubkraft in geradliniger Bewegungsrichtung.

Sofern Antriebskräfte für lineare oder im wesentlichen lineare Bewegungen beliebiger Längen aufgebracht werden müssen, ist es also vorteilhaft, als Antriebsmittel elektrische Linearmotoren einzusetzen, weil diese keinerlei zusätzliche Getriebeteile benötigen, wie sie beim Umsetzen von rotierenden in lineare Bewegungen notwendig sind. Außer- "

dem haben die elektrischen Linearmotoren selbst einen wesentlich einfacheren Aufbau als herkömmliche Elektromotoren, weil Wellen und Lager in Wegfall kommen.

Bei Fenster-, Tür- und Lüftungsbeschlägen werden regelmäßig die Stellkräfte für Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente durch mechanische Getriebe manuell erzeugt und durch Stellstangen oder ähnliche Schub- und/oder Zugmittel auf die Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrück-

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elemente übertragen. Diese mechanischen Getriebe mit den zugehörigen Übertragungselementen müssen daher in den meisten Fällen als vielgliedrige, mechanische Ubertragungssystems ausgestaltet werden und sind daher verhältnismäßig aufwendig« Außerdem ist ihr Gebrauchswert dadurch eingeschränkt, daß sie, bedingt durch die Notwendigkeit ihres Einbaues in verhältnismäßig kleine Profilquer schnitte von Fenster- und Türrahmen oder Lüftungsvorrichtungen, nur sehr kurze Stellwege hervorbringen können. Hinzu kommt noch, daß die zur Betätigung der mechanischen Getriebe vorgesehenefjHand-Bedienungselemente aus praktischen Gründen nur einen eng begrenzten Bewegungsbereich erhalten können, was eine weitere Einschränkung für die Größe der erzeugbaren Stellv/yge mit sich bringt,

Aus der Kenntnis dieser Unzulänglichkeiten ist bereits ein elektrodynamischer Antrieb für starre oder biegsame Gestänge von Beschlagen für Fenster, Türen, Lüftungsvorrichtungen od. dgl. geschaffen worden, der langhubige oder gar endlose Stellbewegungen ermöglicht. Dieser elektrodynamische Antrieb besteht aus mindestens einer im Luftspalt eines Topfmagneten angeordneten Schwingspule und das anzutreibende Gestänge ist gleicliachsig zur Schwingspule durch den Kern des Topfmagneten hindurchgeführt. Das Gestänge ist mit der Schwingspule durch eine an sich bekannte, nur in der gewünschten F or der richtung wirksame Kupplung bewegungsschlüssig verbunden.

Dieser elektrodynamische Antrieb bietet zwar die Möglichkeit, langhubige oder gar endlose Stellbewegungen herbeizuführen. Bedingt durch das Funktionsprinzip wird aber jede langhubige oder endlose Stellbewegung aus einer großen Anzahl von schnell aufeinander folgenden kurzen Schaltsehritten zusammengesetzt. Die Länge tier einzelnen Schaltschritte wird dabei bestimmt durch die Amplitude der Schwing-

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spule, wälirend die Stellgeschwindigkeit von der Schwingungsfrequenz der Schwingspule abhängt. Außerdem tritt jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaltschritten ein Stillstand des zu verstellenden Gestänges ein, weil die Fortbewegung desselben nur in einer Schwingrichtung der Schwiiigspule stattfindet, die Schwingspule sich aber funktionsbedingt bin und her bewegen muß.

Die Arbeitsgeschwindigkeit des bekannten elektrodynamischen Antriebs ist beschränkt. Außerdem bedingt die für den folgerichtigen Betrieb j

erforderliche Kupplung einen nicht unbeträchtlichen Aufwand, wobei zudem wirksame Schaltbewegungen nur in einer bestimmten Richtung hervorbringbar sind. Für den Fall, daß Bewegungen in zueinander entgegengesetzten Richtungen in wechselnder Aufeinanderfolge hervorgebracht werden müssen, wäre ein zweiter gleichartiger, elektrodynamischer Antrieb mit entgegengesetzter Wirkrielitung notwendig, wobei die beiden Antriebe im entsprechenden Wechsel geschaltet werden müssen.

Zum Stand der Technik gehört aber auch schon eine elektrische Antriebsvorrichtung zum Bewegen von Fenster- oder Türflügeln; die mit Elektromotoren herkömmlicher Bauart arbeitet und zusätzlich mit einer selbst- * tätigen Verriegelungseinrichtung versehen ist. Hierbei wird die Verriegelungseinrichtung elektromagnetisch betätigt und dient zugleich als Andrückvorrichtung für den Flügel an den feststehenden Rahmen. Dabei sind die elektromagnetischen Mittel für die Verriegelungs- und Andrückeinrichtung zu den Elektromotoren parallel geschaltet.

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Nachteilig bei dieser bekannten elektrischen Antriebsvorrichtung ist es, daß entweder jedem Verriegelungsglied ein eigener Elektromagnet zugeordnet werden muß, oder aber bei Verwendung nur eines einzelnen Elektromagneten mehrere Riegelglieder untereinander durch ein übliches Gestänge gekuppelt sein müssen. Auch in diesem Falle ist, ebenso wie bei den mechanischen Stellvorrichtungen, der Stellweg durch den Hub des Elektromagneten begrenzt. Die zum Bewegen der Fenster- oder Türflügel vorgesehenen Elektromotoren müssen mit getrieblichen Zusatzeinrichtungen ausgestattet werden, um die drehende Antriebsbewegung in eine auf die Öffnungsbewegung des Flügels abgestimmte, geeignete Antriebsbewegung umzuwandeln. Es ergibt sich hierdurch ein beträchtlicher baulicher Aufwand.

Beliebig lange Stellwege bei geringstmöglichem baulichem Aufwand lassen sich demgegenüber nach der Erfindung durch Verwendung elektrischer I,linearmotoren als Stellglieder für Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente von Fenster-, Tür- und Lüftungsbeschlägen erreichen.

Hierbei ergibt sich ein besonders geringer baulicher Aufwand, wenn erfindungsgemäß eine ortsfeste Leitschiene, ein Leitprofil od. dgl. als Sekundärteil, und ein von dieser bzw. diesem geführtes Gleitstück als Primärteil des Linearmotors ausgebildet ist.

Das als Stellglied dienende Gleitstück des Linearmotors kann dabei nach einem weiterbildenden Erfindungsmerkmal mit jedem einzelnen zugeordneten, verstellbaren Beschlagteil für dessen Betätigung kraft- und/oder formschlüssig kuppelbar sein. Hierzu ist einerseits das Stellglied und andererseits jedes zugeordnete Beschlagteil mit Kupplungsteilen versehen und die Kupplungsteile der Beschlagteile ragen in jeder Stellage in die Bewegungsbahn des Kupplungsteils am Stellglied hinein.

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Da die Antriebsbewegung von elektrischen Linearmotoren auf einfache Art und Weise umkehrbar ist, können die Beschlagfceile je nach Bedarf durch das sich in ihrem Anbringungsbereich vorbeilaufende Gleitstück des Linearmotors in der einen oder anderen Richtung verstellt werden.

Die Kupplung zwischen dem Gleitstück des Linearmotors und jedem einzelnen zugeordneten Beschlagteil braucht dabei nur kurzzeitig, nämlich nur während der jeweiligen Umstellbewegung dieses BeschlagteEs herbeigeführt zu werden. |

Bei Fenstern, Türen od. dgl., die Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente entlang mehrerer Kanten angeordnet, aufweisen, kann jeder dieser Kanten ein eigener Linearmotor als Stellglied zugeordnet werden. Es ist jedoch auch denkbar, sämtliche mit verstellbaren Beschlagteilen bestückte Kanten der Fenster, Türen od. dgl. mit nur einem Linearmotor als Stellglied zu bedienen, wenn die Leitschiene für das Gleitstück bogenförmig um die Ecken von Flügel oder Rahmen herumgeführt und das Gleitstück zur Anpassung an die Bogenradien der Leitschiene gelenkig bzw. biegsam ausgestaltet ist. Eine solche Anordnung macht es auch möglich, durch das Gleit- |

stück des Linearmotors unabhängig von oder zusätzlich zu den Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelementen entlang der zusammenwirkenden Kanten von Flügel und Rahmen, vorzugsweise endlos, angeordnete Dichtungselemente nach Art eines Reißverschlusses miteinander zu kuppeln oder zu entkuppeln, je nachdem ob das Fenster oder die Tür in der Verschlußstellung gehalten oder aber geöffnet werden soll. Das Gleitstück des Linearmotors wird in diesem Falle in ähnlicher Weise wie der Gleitschuh eines Reißverschlusses, mit Führungsmitteln versehen, durch die die zusammenwirkenden Dichtungselemente zwecks wechselseitiger Verriegelung zwangsweise zusammengeführt und zwecks außer Eingriff^kommens ebenso zwangsweise auseinandergedrückt werden.

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Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, das als Stellglied dienende Gleitstück eines Linearmotors nur an einer Seite eines Flügels ader Rahmens vorzusehen und mit ihm einen, beispielsweise über Rollen oder Gleitführungen an den Flügel- oder Rahmenecken umgelenkten, endlosen Seil- oder Gurtzug zu verbinden, der Kuppelglieder für die Betätigung der einzelnen Beschlagteile trägt oder an solchen angreift-

Im. Falle der Verwendung eines Seil- oder Gurtzugas Ist es aber auch möglich, den Primärteil des Lineannotors ortsfest anzubringen und das Seil oder der; Gurt als Sekundärteil durch den Luftspalt des Prhnärteils hindurchzuführen. Das Seil oder der Gurt braucht ati-or in diesem Falle nicht unbedingt selbst aus elektrisch leitendem Material zu basiehea. Vielmehr ist &s u.U. ausreichend, mit ihm ein der jeweils gewünschten i äuge des Stellweges entsprechendes, gegebenenfalls bijgyaines Metallstück zu verbinden, das dann den Sekundärteil des Linyarmolors bildet.

Es ist erkennbar, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung elektrischer Linearmotoren als Stellglieder für Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente von Fenster-, Tür- und Lüftungsbeschlägen sich mannigfaltige Lösungsmöglichkeiten für Probleme ergeben, die den seitherigen Beschlagkonzeptionen eigentümlich sind. Es können aber nicht nur vorteilhafte Ersatzlösungen für bekannte, vielgliedrige Beschlagsysteme geschaffen werden, sondern es sind auch in Aufbau und Wirkungsweise völlig neuartige Beschlagsysteme erstellbar, wie dies beispielsweise der vorerwähnte Dichtungsbeschlag erkennen läßt.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt bzw. zeigen die

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Fig» 1 bis 3 in rein schematischer Darstellung als Aliwendungsbeispiel der Erfindung einen Kipp-Scliwenkbeschlag für Fenster mit Linearmotoren in den drei möglichen Bedienungsstellungen der Verschluß- und/oder Riegel vorrichtungen ,

Fig. 4 in größerem Maßstab eine beispielhafte Gestaltungsmöglichkeit zur Herstellung der Wirkverbindung zwischen dem Gleitstück eines Linearmotors und den einzelnen Verschluß- und/oder Riegelgliedern des BescMages,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie V - V,

Fig. 6 in schematischer Darstellung als Anwendungsbeispiel einer anderen Ausführungsform der Erfindung einen sogenannten Zentralverschluß für Fenster und Türen od. dgl.,

Fig. 7 in schematischer Draufsichtdarstellung als erfindungsgemäßes Anwendungsbeispiel für elektrische Linearmotoren eine Aus Stellvorrichtung für KLpp-Schwenkfenster und -türen mit zwangsweise gesteuerter Kippöffnungs- und Schließbewegung für den Flügel,

Fig. 8 einen Ausschnitt einer ei'findungsgemäß durch einen elektrischen Linearmotor betätigbaren Dichtungsanordnung und

Fig. 9 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 8.

Das in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung als Anwendungsbeispiel der Erfindung gezeigte Fenster besitzt in üblicher Weise einen feststehenden Rahmen 1 und einen diesem zugeordneten Flügel 2. Der Flügel 2 kann dabei wahlweise um eine seitliche lotrechte Achse χ - χ oder um eine untere waagerechte Achse y ~ y gegenüber dem feststehenden Rahmen 1 in Öffhungsstellung bewegt wie auch wieder geschlossen werden.

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Um die Bewegungen des Hügels 2 um die beiden rechtwinkelig zueinander liegenden Achsen χ - χ und y - y zu ermöglichen, ist einerseits ein Eckgelenk 3 vorgesehen, über das_v sich der Flügel 2 dauernd am feststehenden Rahmen 1 abstützt. Andererseits dient zur Bildung des in der Achse χ - χ liegenden oberen Schwenkgelenkes eine Ausstellvorrichtung 4, die am feststehenden Rahmen 1 über ein Lager 5 ausschließlich schwenkbar aufgehängt ist. Zum Schwenköffnen des Flügels 2 um die Achse χ - χ wird dabei die Ausstellvorrichtung 4 über einen Riegeleingriff 6 mit dem Flügel 2 durch ein bewegliches Riegelglied 7 gekuppelt. Die Ausstellvorrichtung 4 ist dabei in bekannter Weise so gestalte^ daß sie beim Schwenköffnen des Flügels 2 dessen exakte Schwenkführung um die Achse χ - χ sicherstellt.

Zum Kippöffnen des Flügels 2 wird das Riegelglied 7 des Flügels 2 aus dem Riegeleingriff 6 der Ausstellvorrichtung 4 ausgerückt, womit letztere unter Schwenkung im rahmenfesten Lager 5 eine Relativbewegung zum Flügel 2 ausführen kann, wenn dieser um die untere waagerechte Achse y - y gekippt wird. Die größte Kippöffnungsstellung des Flügels 2 wird dabei durch Anlaufen der Ausstellvorrichtung 4 gegen einen Anschlag am Flügel 2 begrenzt.

Damit der Flügel 2 bei seiner Kippbewegung außer durch das Ecklager 3 auch an seiner diesem gegenüberliegenden unteren Ecke mit dem feststehenden Rahmen 1 gekuppelt wird, ist ein Kippriegellager 8 vorgesehen, das eine bewegliche Verbindung zwischen dem Flügel 2 und dem feststehenden Rahmen herzustellen vermag.'

Damit der Flügel 2 in seiner Verschlußstellung am feststehenden Rahmen 1 festgelegt und gegebenenfalls mit Dichtungsdruck gegen diesen angepreßt wird, sind mindestens an der der Achse χ - χ gegenüberliegenden Seite mehrere Riegelglieder 9 vorgesehen, die in zugeordnete Gegenriegelglieder am feststehenden Rahmen 1 eingerückt werden können, wie dies Fig. 1 andeutet.

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Auch entlang den übrigen Flügelseiten können jedoch im Bedarfsfalle ähnliche oder gleichartige Riegelglieder 10 angeordnet werden, wie dies die Fig. 1 im Bereich der Achse χ - χ zeigt. Die in der Nähe der Gelenkachse χ - χ angeordneten Riegelglieder 10 werden dabei zweckmäßig in bekannter Weise so angeordnet, daß sie beim Schwenköffnen des Flügels 2 um die Achse χ - χ nicht verstellt zu werden brauchen, sondern durch die Schwenkbewegung des Flügels 2 zwangsläufig in und außer Eingriff mit den zugeordneten Gegenriegelgliedern am feststehenden Rahmen gelangen. Eine Verstellung der Riegelglieder 10 ist also bei der Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 lediglich dann notwendig, wenn der Flügel 2 um die Achse y - y gekippt werden soll, wie dies in Fig. dargestellt ist.

Als Stellglieder für die Verschlußvorrichtungen 9 und 10 sowie die Riegelvorrichtungen 6 bis 8 dienen erfindungsgemäß elektrische Linearmotoren 11 und 12, die beispielsweise in den Flügel 2 oder aber in den feststehenden Rahmen 1 eingebaut sind.

Im Beispiel nach den Fig. 1 bis 3 besteht jeder dieser Linearmotoren 11 und 12 aus einer Leitschiene 13, die sich z.B. über die ganze Länge eines Flügel- oder Rahmenschenkels erstreckt, sowie aus einem entlang dieser verschiebbaren Gleitstück 14.

Zweckmäßig ist es, wenn die Leitschiene 13 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, beispielsweise Aluminium oder Kupfer besteht und den Sekundärteil des elektrischen Linearmotors 11 bsiw. 12 bildet. In das Gleitstück 14 sind elektrisch erregbare Magnetkreise als Induktoren so eingebaut, daß diese bei Erregung ein transversales Magnetfeld in den zwischen den Induktoren und der Leitschiene aufrecht erhaltenen Luftspalten erzeugen. Das hierbei entstehende elelctromagnetische Wanderfeld zwingt das Gleitstück 14 zu einer Verschiebebewegung entlang der Leitschiene 13, wobei das Gleitstück 14 bei

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der Beschlagausführung nach den Fig. 1 bis 3 jedem einzelnen in seiner Bewegungsbahn liegenden Verschlußglied 9 bzw. 10 und Riegelglied 8 bzw. 7 eine Stellbewegung aufzwingt. Bei der Bewegung des einen Teil des Linearmotors 11 bildenden Gleitstückes 14 aus seiner oberen Endstellung gemäß Fig, 1 in die untere Endstellung gemäß Fig. 2 werden sämtliche Verschlußglieder 9 nacheinander ausgerückt und das Kippriegellager 8 wird eingerückt. Bei der entsprechenden Bewegung des einen Teil des Linearmotors 12 bildenden Gleitstückes 14 aus seiner oberen Endstellung nach Fig. 1 in die untere Endstellung nach Fig. 2 wird das dem Schwenklager 5 zugewandte Ende der Ausstellvorrichtung 4 vom Flügel 2 abgekuppelt und die Verschlußglieder 10 werden nacheinander ausgerückt. Nunmehr läßt sich der Flügel 2 um die Achse y - y gegenüber dem feststehenden Rahmen 1 in Kippriohtung öffnen. Diese Bewegung des Flügels 2 kann dabei entweder von Hand erfolgen oder aber mit Hilfe eines Linearmotors bewirkt werden, wenn die Ausstellvorrichtung 4 beispielsweise eine Ausgestaltung erhält, wie sie weiter unten in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben wird.

Ia umgekehrter Reihenfolge geschieht das Schließen des Flügels 2 aus der Kippstellung, indem zunächst der Flügel 2, beispielsweise mit Hilfe eines Linearmotors über die Ausstellvorrichtung 4 in Schließlage zurückgekippt wird und dann die Gleitstücke 14 der Linearmotoren 11 und 12 aus ihrer unteren Endstellung nach Fig. 2 in die obere Endstellung nach Fig. 1 zurückbewegt werden. Die Umkehr der Bewegungsrichtung bei den Linearmotoren wird dabei in bekannter Weise durch Phasenumschaltung bewirkt.

Zum Schwenköffnen des Flügels 2 um die Achse χ - χ wird lediglich der Linearmotor 11 erregt, und zwar in solcher Weise, daß dessen Gleitstück 14 sich aus seiner oberen Endstellung nach Fig. 1 in die Zwischenstellung gemäß Fig. 3 bewegt. Hierbei findet lediglich ein Ausrücken der Verschlußglieder 9 statt, während alle anderen Verschluß- (10) und Riegelglieder (6 bis 8) des Beschlages

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unbeeinüußfc bleiben. Die Öffnungs- und Sehließbewegung des Flügels 2 um die Achse x-x kann dann wiederum von Hand oder aber unter Zwischenschaltung geeigneter Steuermittel über einen Linearmotor^ gewirkt werden. Auch in diesem Falle wird die Bewegungsrichtung des Gleitsiilekes 14 durch Phasenumschaltung der Stromzuführung bewirkt.

Die Stromzuführung für die Wicldungen der in den Gleitstücken 14 angeordneten Magnetkreise kann über Schleifleitungen erfolgen, die sich parallel zu den Leitschienec. 13 erstrecken und auf denen an den Gleitstücken 14 angeordnete Kontalrtbürsten gleiten.

Genügend große Stellkräfte der Linearmotoren 11 imd 12 usw. sind erreichbar, wenn die Erregerwicklungen der Magnetlireise bzw. Induktoren mehrphasig ausgebildet sind und phasenverschoben mit Strom gespeist werden. Dreiphasige Wicklungen lassen sich beispielsweise mit Drehsiarem speisen und können dabei entweder in Sternschaltung oder aber in Dreieckschaltung verkettet sein.

Ist eine Speisung der Linearmotor en 11, 12 ti sw*» mit einphasigem Wechselstrom vorgesehen, dann ist es zweckmäßig, jeweils zwei Magnetkreise mit unterschiedlichen Induktivitäten zusammenwirken zu lassen und dabei die Wicklung mit der größeren Induktivität unmittelbar, abex* die Wicklung mit der kleineren mdukfcivität unter Zwischenschaltung irgendwelcher Verbraucher zu speisen. Auch hierdurch tritt eine Phasenverschiebung der Ströme ein, wodurch sich eine verstärkte Stellkraftwirkung am Schieber ergeben.

Die elektrische Schaltungsanordnung zum Auslösen von Stellbewegungen der Linearmotoren 11, 12, usw. kann auf einfache Weise so ausgelegt werden, daß bei der Betätigung eines Kontaktschalters "Kippöffnen" beide Linearmotoren 11 und 12 zur Verstellung ihrer Gleitstücke 14 gleichzeitig und gegebenenfalls im Anschluß daran auch der die Kippbewegung mittels der Ausstellvorrichtung

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4 hervorbringende Linearmotor mit der entsprechenden Bewegungsrichtung erregt werden. Andererseits kann die Schaltungsanordnung auch so ausgelegt, sein, daß bei Betätigung eines Kontaktschalters "Sehwenköffnen" nur der Linearmotor 11 und gegebenenfalls auch daran anscliließend ein das Schwenköffnen bewirkender weiterer Linearmotor erregt werden. Schließlich ist durch entspi'echende Auslegung der Schaltungsanordnung auch die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe nur eines Kontaktschalters ''Verschlußstellung¹¹ den Flügel aus jeder der beiden möglichen OffnungsStellungen in seiner Verschlußstellung zu verriegeln. Sicherheitskontakte innerhalb der Schaltungsanordnung können dabei verhindern, daß in jeder beliebigen der beiden möglichen QffnungsStellungen des Flügels die Umschaltung unmittelbar auf die andere Öffnungsstellung erfolgt. Hierdurch wird eine Fehlbedienung des Beschlages verhindert.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Schaltungsanordnung so auszulegen, daß sämtliche Fenster eines Raumes oder gar eines Gebäudes von einer zentralen Stelle aus hinsichtlich der Ausführung ihrer Öffnungs- und Schließbewegungen gesteuert werden können. Durch Vorsehen geeigneter Wählschalter könnte es auch möglich sein, entweder alle Fenster gemeinsam in der gleichen Richtung zu bewegen oder aber durch Einzelvorwahl jedem beliebigem Fenster eine ÖEmungs- oder Scliließbewegung aufzuzwingen.

Zur Sicherung der einen Teil der Linearmotoren bildenden Gleitstücke in ihrer jeweiligen Einstellage können im Bedarfsfalle elektromagnetisch steuerbare Sperrglieder vorgesehen werden. Es ist aber auch denkbar, zur Fixierung der einzelnen Schaltstellungen der Gleitstücke induktive Halteglieder, beispielsweise Dauermagnete, zu verwenden, deren Haftkraft während der Verstellbewegung der Gleitstücke elektroinduktiv aufgehoben werden kann.

Die Fig. 4 und 5 der Zeichnung zeigen eine von vielen möglichen Ausführungs-

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formen in der Wirkverbindung zwischen dem Gleitstück 14 eines Linearmotors 11 bzw. 12 und den einzelnen Gliedern der Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen des Beschlages.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel trägt, das entlang der Leitschiene 13 verschiebbare Gleitstück 14 einen Zapfen oder Ansatz 15, in dessen Bewegungsbahn der Umfang einer Schwenkzunge 16 hineinragt, die in einem Lagerteil 17 um eine Achse 18 beweglich ist. Die Schwenkzunge 16 ist um 90 verschwenkbar und kann in jeder ihrer beiden Endstellungen durch eine Federrast 19 arretiert werden. Sie hat einen radialen Einschnitt 20 als Eingriff für den Zapfen 15, der so ausgebildet ist, daß der Zapfen in jeder der beiden Endstellungen der Schwenkzunge 16 nur in einer Bewegungsrichtung in kraftschlüssige Verbindung mit der Schwenkzunge 16 kommt, hingegen in der entgegengesetzten Richtung unbehindert außer Kupplungseingriff mit ihr gelangt. Hierdurch ergibt sich während des Vorbeifahrens des Gleitstückes 14 zwischen diesem und jeder einzelnen Schwenkzunge 16 nur eine kurzzeitige Kupplungsverbindung, und zwar wird diese solange aufrecht erhalten, bis die Schwenkzunge 16 entweder in die Riegelstellung (strichpunktiert gezeichnet) oder aber in die Freigabestellung (in voll ausgezogenen Linien dargestellt) gelangt ist.

Selbstverständlich sind auch noch andere Möglichkeiten hinsichtlich einer Übertragung der Stellbewegungen von den Gleitstücken 14 der Linearmotoren auf die einzelnen Beschlagteile gegeben. So ist es beispielsweise denkbar, die Gleitstücke mit gegen ihre Bewegungsrichtung geneigt verlaufenden Führungskulissen auszustatten, in die quer verschiebbare Riegelzapfen mit einem Kupplungsansatz in Eingriff kommen, wenn sich das Gleitstück 14 an ihnen vorbeibewegt. Durch die schräg verlaufenden Führungskulissen des Gleitstückes 14 werden dabei in dessen einer Bewegungsrichtung die Riegelzapfen in ihre Riegelstellung vorgeschoben, während die entgegengesetzte Bewegungs-

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richtung des Gleitstüekes 14 das Zurückziehen der Riegelzapfen aus der Riegelstellung bewirkt.

Ein anderes Anwendung»- und Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig, seheniatisch dargestellt- Das beispielsweise dargestellte Fenster besteht wiederum aus dem feststehenden Rahmen 1 und dem darin beweglich gelagei'ten Flügel 2. Um sämtliche vier Flügelseiten ist gewissermaßen endlos ein Seiloder Gurtzug 21 herumgeführt und über Umlenkrollen 22 oder bogenförmige Gleitstücke an den Flügelecken umgelenkt.

An einer Flügelseite befindet sich ein elektrischer Linearmotor 23, der aus einer Leitschiene 13 und aus dem darauf verschiebbaren Gleitstück 14 besteht. Mit dem Gleitstück 14 ist der Gurtzug 21 verbunden, derart, daß die durch elektrische Wander wellen hervorgerufene Bewegung des Gleitstückes 14 auf den Seil- oder Gurtzug 21 übertragen wird.

Mit dem Seil- oder Gurtzug 21 sind Kupplungsnoeken 24 verbunden, die sich bei Verstellung des Gurtzuges 21 mitbewegen und dabei je nach ihrer Bewegungsrichtung Verschlußglieder 25 ein oder ausrücken.

In Abwandlung der Fig. δ ist es natürlich auch möglich, den Primärteil des Linearmotors 23 ortsfest anzubringen und den aus elektrisch leitfähigein Material bestehenden Seil- oder Gurtzug 21 selbst als Sekundärteil des Linearmotors zu benutzen, indem dieser berührungsfrei durch den Luftspalt des Primärteiles geführt wird.

Ist der Primärteil des Linearmotors ortsfest angeordnet, dann besteht die Möglichkeit einer Stromzuführung ohne Verwendung von Sehleifleitungen und Schleifern. Es ergibt sich also eine bauliche Vereinfachung. Aus diesem Grunde ist es auch denkbar, die ortsfeste Leitschiene eines erfindungsgemäß

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zum Einsatz gelangenden Linearmotors als Primärteil auszulegen und das Gleitstück als Sefeuidärteil auszugestalten.

Es liegt auch im Bereich der Erfindung, bei Verwendung nur eines Linearmotors die ortsfeste Leitschiene 13 um sänfiiche Seiten des Flügels oder feststellenden Rahmens herumzuführen und dabei im Bereich der Flügeloder Rahmenecken bogenförmig zu gestalten. Wenn außerdem das Gleitstück 14 des Linearmotors dann, aus mehreren, kettensrtig aneinandergekuppelten Gliedern besteht, die die bogenförmigen Teil stücke der Leitschiene überwinden können, ist es möglich, mit nur einem Gleitstück 14 die an sämtlichen Kanten eines Fensters oder einer Tür angeordneten Verschlußund/oder Riegelglieder zu betätigen.

Aus dem Beispiel der Fig, Ί ergibt sich, daß elektrische Linearmotoren auch zur Erzeugung zwangsweiser An~ und Abdruck- bzw. Öffnungs- und Schließbewegungen von Fenster- und Türflügeln, die sich um Geleukachsen verlagern lassen, herangezogen werden können. Fig. 7 aeigf als eines von vielen möglichen Anwendungsbeispielen eine Ausstellvorrichtung 4_? wie sie beispielsweise bei Fenstern und Türen mit Kipp-Schwenkflügeln Verwendung finden kam.

Eine solche Ausstellvorrichtung 4 wird einerseits dasu benutzt, die Öffnungsweite 26 des Flügels 2 gegenüber dem feststehenden Rahmen 1 bei dessen Kippbewegung um die Achse y - y (Fig. 1 bis 3) zu begrenzen. Andererseits haben diese Ausstellvorrichtungen 4 in vielen Fällen aber auch die Aufgabe, beim Schwenköffnen des Flügels um die Achse χ - χ (Fig. 1 bis 3) das obere Schwenklager für den Flügel 2 zu bilden. Dieses Schwenklager wird dabei durch die am feststehenden Rahmen 1 befindliche Lager stelle 5 bestimmt, indem die Ausstellvorrichtung 4 in ihrer Parallellage zur oberen Flügelkante 2 verriegelt wird.

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Eine im Aufbau einfache Ausstellvorrichtung 4, die den Flügel 2 bei seiner Kippöffnungsbewegung an zwei verscliiedenen Punkten verwindungsfrei hält, die ferner beim Schwenköfmen des Flügels 2 dessen Gewicht sicher in das Lager stück 5 einleitet und die schließlich auch in Verbindung mit einem elektrischen Linearmotor eine zwangszweise Öffnungs- und ScMießbewegung des Flügels um die Kippachse (v - y) hervorbringen kann, arbeitet nach dem altbekannten System des Ellipsenlenkers. Dieser besteht aus dem HaupÜenker

27 j der im Schwenklager 5 am. feststehenden Rahmen 1 aufgehängt ist und andererseits in einem parallel zur Flügelebene gerichteten Führungsstück

28 des Flügels verschiebbar und schwenkbar angreift· Außerdem ist ein Hilfslenker 29 vorgesehen, der einerseits am Hauptienker 27 und andererseits am Flügel 2 ausschließlich schwenkbar angreift. Die Längenabmessung des Hilfslenkers 29 zwischen seinen beiden Anlenkpunkten 30 und 31 errechnet sich dabei nach der Formel

h^l

Das Maß b entspricht dabei dem Abstand zwischen dem Angriffspunkt des Hauptlenkers 27 am Flügel 2 und der Anlenkstelle 30 des Hilfslenkers 29 am Hauptlenker 27. Das Maß a entspricht hingegen dem Abstand zwischen dem Anlenkpunkfc 30 des Hilfslenkers 29 am Hauptlenker 27 und dem Anlenkpunkt des Hauptlenkers 27 im rahmenfesten Lagerbock 5.

Zum Zwecke des Hervorbringens der zv/angsweisen Öffnungs- und Schließbewegung des Fitigele 2 bei seiner Verlagerung um die Gelenkachse y - y ist der Hilfslenker 29 mit einem Kurvenschlitz 32 versehen, in den ein Antriebszapfen 33 eingreift, der parallel zur Flügelebene verschiebbar in einer Führung 34 des Flügels 2 läuft,. Dieser Antriebszapfen 33 ist erfindungsgemäß an dem beweglichen Teil eines elektrischen Linearmotors 35, beispielsweise an dem auf der Leitschiene 13 verschiebbaren Gleitstück 14 befestigt. Durch entsprechende Erregung der Magnetkreise des Linearmotors 35 ver-

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schiebt sich das Gleitstück 14 in der einen oder anderen Richtung und nimmt den Zapfen 33 mit. Durch den Eingriff in die Kurvenführung 32 wird dabei entweder die Ausstellvorrichtung zusammengefalten, so daß sich der Flügel 2 schließt, oder aber sie wird auseinandergespreizt, so daß sich der Flügel 2 zwangsweise öffnet (Fig. 7).

Schließlich ist aus den Fig. 8 und 8 noch ersichtlich, daß ein elektrischer Linearmotor auch dazu benutzt werden kann, zwischen dem Flügel und dem feststehenden Rahmen von Fenstern und Türen angeordnete Dichtungselemente nach Art eines Reißverschlusses in der Verschlußlage miteinander zu kuppeln und für die Öffnungsbewegung entsprechend zu entkuppeln. Die beiden zusammenwirkenden Dichtungsstreifen sind dabei mit den Bezugszeichen 36 und 37 versehen und werden durch einen sie umgreifenden Schieber 38 gekuppelt oder aber entkuppelt, welcher mit dem beweglichen Teil, hier dem entlang der Leitschiene 13 verschiebbaren Gleitstück 14 eines Linearmotors fest verbunden ist.

Die vorstehend gegebenen Erläuterungen machen deutlich, daß sich durch die erfindungsgemäße Verwendung von elektrischen Linearmotoren eine Vielzahl von vorteilhaften Beschlagausführungen für Fenster, Türen und Lüftungsvorrichtungen od. dgl. verwirklichen lassen.

Patentansprüche

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Claims (10)

Patentansprüche

1. !Verwendung elektrischer Linearmotoren (11, 12, 23, 35, 38) als Stellglieder jRir Verschluß- (9, 10, 16, 25) und/oder Äiegelvorrichtiuigen (6, 7, 8) sowie An- und Abdrückelemente (4, 32, 33, 36 bis 38) von Fenster-, Tür- und Lüftungsbeschlägen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daJB der Linearmotor (ti, 12, 23, 35, 38) eine ortsfeste Leitschiene (13) als Sekundärteil und ein von dieser geführtes Gleitstück (14) als Primärteil aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die ortsfeste Leitschiene, ein Leitprofil od. dgl. den Primärteil und das davon geführte Gleitstück den Sekundärteil des elektrischen Linearmotors bildet.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das bewegliche Teil (14 bzw. 21) des Linearmotors (11,12 bzw. 23) mit jedem einzelnen zugeordneten, verstellbaren Beschlagteil (9, 8; 6, 7, 10 bzw. 25) für dessen Betätigung kraft- und/oder formschlüssig kuppelbar ist (15, 20).

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der entlang mehrerer Kanten der Fenster- oder Türöffnung Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

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daß jeder dieser Kanten ein eigener Linearmotor (11, 12, 35) als Stellglied zugeordnet ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der entlang mehrerer Kanten der Fenster- oder Türöffnung Verschluß- und/oder Riegelvorrichtungen sowie An- und Abdrückelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß sämtliche mit verstellbaren Beschlagteilen (6 bis 10, 25, 4, 30, 37)

bestückte Kanten, der Fenster, Türen od. dgl. mit einem einzigen Linear- ^

motor bedienbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Leitschiene (13) für das Gleitstück (14) sich entlang der mit Beschlagteilen bestückten Kanten erstreckt, und bogenförmig um die Ecken von Flügel (2) oder Rahmen (1) herumgeführt ist und daß das Gleitstück (14) zur Überwindung der Bogenradien in der Leitschiene (13) gelenkig bzw. biegsam ausgestaltet ist,

8. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß mit dem Gleitstück QA) des Linearmotors (23) ein Seil- oder Gurtzug in Verbindung steht, der endlos um sämtliche Kanten des Flügels (2) oder Rahmens (1) herumgeführt lind an den Ecken über Leitrollen (22) oder bogenförmige Gleitstücke umgelenkt ist, wobei der Seil- oder Gurtzug (21) Kupplungseleaieute (24) für die Betätigung der Besehlagteile (2 5)

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9. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Primärteil des Linearmotors ortsfest eingebaut ist und als Sekundärteil ein endlos um sämtliche Flügel- oder Rahmenkanten herumgeführter Seil- oder Gurtzug aus elektrisch leitfähigem Werkstoff durch den Luftspalt des Primärteils hindurchläuft, wobei dieser Seil- oder Gurtzug Kupplungsglieder für die Betätigung der Beschlagteile bewegt.

10. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß entlang den zusammenwirkenden Kanten von Flügel und Rahmen Dichtungselemente (36, 37) verlaufen, die nach Art eines Reißverschlusses mittels eines Schiebers (38) miteinander kuppelbar und voneinander entkuppelbar sind, wobei das Gleitstück (14) des Linearmotors (38) den Träger für den Kupplungs** und Entkupplungsschieber (38) bildet.

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