EP2508704A2 - Fensterschließer - Google Patents

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EP2508704A2
EP2508704A2 EP12159976A EP12159976A EP2508704A2 EP 2508704 A2 EP2508704 A2 EP 2508704A2 EP 12159976 A EP12159976 A EP 12159976A EP 12159976 A EP12159976 A EP 12159976A EP 2508704 A2 EP2508704 A2 EP 2508704A2
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EP
European Patent Office
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drive
locking device
gear
closing
traction means
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EP12159976A
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Hans Arnhold
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Individual
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    • E05Y2900/148—Windows

Definitions

  • the invention relates to a closing device for the automatic closing of wings of windows, doors, flaps or the like objects, preferably on buildings.
  • the utility model discloses DE 87 15 737 U1 a locking device with a spring-loaded and a time-delayed release.
  • the spring energy is sufficient to close the window.
  • the time delay device releases the spring accumulator so that the window closes.
  • the time delay device is designed in the form of a mechanical movement.
  • the locking device according to the invention according to claim 1 solves this problem:
  • the closing device has a traction device with a traction means, which is in communication with a drive device in order, if necessary, to move the object to be closed in the closing direction.
  • the drive device has both a spring and an electric drive, which act both at the same time both on the traction means in case of need.
  • the electric drive device has a dual function. It regulates the speed when closing the window or other object, so that the spring-loaded close the object at a reasonable speed, but at least not abruptly.
  • the electric drive runs with low, possibly even negative load.
  • the power required to move the object comes at least largely from the spring accumulator. It can also come completely from the spring store.
  • the electric drive acts as an inhibitor.
  • the spring-loaded and the electric drive act together in the drive direction to jointly apply the highest possible closing force.
  • the resulting load on the electric drive is short in time. Corresponding low is the consumption of electrical energy.
  • This concept makes it possible to reduce the required electrical storage capacity of a possibly provided electric accumulator or a battery to very low values while still ensuring long-term autonomous operation. For example, it has been found that a 9 volt block battery is sufficient to operate the locking device according to the invention. If the locking mechanism is operated daily, for example, only one or a few times, the power consumption occurring in the mean time can be kept below the self-discharge of the battery or only insignificantly above it. This also opens up the possibility of the solar power supply of the closing device, for example via one or more solar cells, which serve for charging the accumulator or other memory which may be present.
  • the electrical regulation of closing opens up another possibility.
  • the locking device can be operated time-dependent or dependent on other factors. It can be connected to a rain sensor, a wind sensor, a glass breakage sensor or other sensors. It can be provided with a radio remote control to allow, for example, in the care area bedridden or otherwise immobile persons closing the window.
  • the locking device can also be integrated into a network system in order, for example, to be able to monitor the closing state of the windows from a central station and, if necessary, be able to change it.
  • control device which contains, for example, a microcontroller
  • a switch may be provided on the unlocking, which only turns on the control device, after which the Turns off control device after completion of the closing process again.
  • a microcontroller can also be used very low power operable designs (eg MSP430), which allows a battery-backed operation of the controller and thus full or at least limited network capability.
  • the drive of the closing device preferably has a self-locking gear.
  • a transmission may be a sliding gear or other self-locking gear.
  • it is a worm gear.
  • the associated worm is preferably connected directly to the output shaft of the electric motor. In this way it is achieved that other gears of the drive device run at low speed, and thus wear and low noise.
  • the electric drive is an electric motor, preferably a rotating electric motor. He can support the self-locking of the self-locking gear, if he has a certain cogging torque.
  • the electric motor is a permanent-magnet DC motor in brush type, or brushless type.
  • the drive device preferably includes a coupling which can establish and interrupt the drive connection between the traction means and the electric motor.
  • the clutch is arranged between a self-locking part of the transmission and the traction means. This makes it possible to render the blocking effect of the self-locking gear at least temporarily ineffective by selectively disengaging the coupling device for the traction means.
  • the clutch can be used to the closing device for opening the window or other object.
  • the drive device in particular the spring drive device, is preferably associated with a motion damper.
  • the motion damper interacts with the traction means in such a way that over-rapid retraction of the traction means is prevented even when the clutch is disengaged.
  • the motion damper assumes the task of slowing down the pulling movement on the traction means, which otherwise belongs to the electric drive and is taken over by it.
  • the drive means is preferably a motion damper e.g. hydraulic design.
  • it is a rotary damper having, for example, an impeller stirring in a viscous fluid, which is connected to the transmission of the drive device.
  • the traction means is preferably a flexible traction means, such as a traction resistant flexible plastic wire, a flexible tensile rope, e.g. from plastic threads or wires, a plastic band, a metal band, a chain or the like.
  • a traction means can also be a rigid traction means, such as a pull rod apply.
  • a flexible traction means is preferably wound on a corresponding spool to exert the pulling action. In the case of a tension rod, with or without gearing, the pulling action can be exercised by gears or friction wheels, between which the tension rod is moved and which are driven accordingly.
  • the spring accumulator is formed by a spiral spring, which is preferably arranged in the winding coil of the drive means of the traction means.
  • a window 12 is illustrated which is arranged in a building wall 13.
  • the window 12 is shown with the window sash 14 open. In the present embodiment, it is tilted.
  • the locking device 10 is generally applicable, for example, also for closing of the vertical pivot axis in the open position pivoted casements, for closing doors or similar applications.
  • the locking device 10 can be placed on the sash 14, the window frame 15 or other suitable location. It is only essential that it is arranged so that the pulling of a pulling means 16 in the closing device 10 causes the closing of the window 12.
  • the traction means 16 in the present case is a flexible plastic wire, for example made of a polyamide 66. It is fastened at one end 17 to the window frame or at another suitable location. Its other end is caught in the locking device 10 and is pulled into the window 12 to close it.
  • the locking device 10 has an unlocking mechanism, e.g. can be actuated via a release cord 18.
  • the unlocking cord 18 depends, for example, freely on the locking device 10. It can serve to release the locking device 10 for opening the window 12.
  • Fig. 2 illustrates the locking device 10 with a lower housing part 19 and a if necessary removable housing top 20.
  • the latter may include or provide access to elements 21 for operation, adjustment of closing times, time delays and the like.
  • the internal structure of the locking device 10 is off Fig. 3 schematically visible.
  • the traction means 16 in the form of a band of a monofilament drawstring 22, a rope or the like, passes over a deflection roller 23 to a winding coil 24.
  • a winding coil 24 Preferably, this is connected to one end of a spring means 25 which may be formed, for example in the form of a coil spring 26.
  • the coil spring 26 is housed in a chamber which is formed in the reel spool 24.
  • the reel spool 24 has a sprocket 27, which belongs to a transmission 28. This establishes a drive connection between the reel spool 24 and an electric motor 29.
  • the spring means 25 and the electric motor 29 with the gear 28 together form a drive means 30 which serves to wind the traction means 16 and thereby close the object 11. Furthermore, this drive device 30 can also be used to hold the object 11 in the closed position.
  • the gear 28 preferably includes a plurality of gears or pairs of gears 31, 32, 33, which form a reduction gear from the viewpoint of the motor 29 to implement the rapid rotation of the motor 29 in a slow, vigorous rotation of the reel spool 24.
  • the gear 33 meshes with a worm 34 which sits on the motor shaft.
  • the worm 34 and the gear 33 form a self-locking gear.
  • the gear 31, preferably directly with the Sprocket 27 meshes forms a coupling in the present embodiment.
  • Fig. 4 indicates, not only rotatable but also mounted axially movable. For this purpose it sits axially displaceable on a pin or pin 35, which may optionally also carry a compression spring.
  • the compression spring or other spring means biases the gear 31 axially in the direction of engagement.
  • the gear 31 can be brought into and out of engagement with the ring gear 27 and the gear 32 and thereby forms a coupling 36, as shown Fig. 5 seen.
  • the gear 31 has a collar 37 with a bearing groove into which a shift fork 38 engages. It serves for the axial movement of the gear 31.
  • the shift fork 38 is for this purpose connected to a sliding block 39 which is movable along the axis of rotation 40 of the gear 31.
  • the sliding block 39 has, for example, an inclined recess 41 for actuation, in which a projection 42, a pin or other means can engage positively.
  • the projection 42 is formed, for example, on a slider 43 ( Fig.
  • the drive means 30 may also include a damper 48 which prevents too fast rotation of the reel spool 24 regardless of the on or off state of the clutch 36.
  • This damper 48 is for example a rotary damper, which meshes with the ring gear 27 via a gear 49. He is so dimensioned that he the rotation of the reel spool 24, which normally occurs during the closing movement, does little or no hindrance, while it significantly slows down faster rotations. It is thus designed as a speed-dependent, preferably hydrodynamic brake.
  • Fig. 6 illustrates the reel spool 24 and its chamber 50 for receiving the coil spring 26.
  • the latter is fixed with one end 52 to the reel spool 24 and with another end 51 on the axis.
  • the motor 29 is connected to a control device 53 in connection. This is on the one hand electrically powered by a battery 54 and on the other hand with controls 55 in connection, by means of which, for example, the time can be set which must pass until the locking device 10 initiates the closing operation after opening.
  • Fig. 7 shows again a functional diagram of the locking device 10 according to the invention.
  • the control device 53 may be provided in addition to the controls 21 with further inputs and outputs that allow communication with the environment.
  • the control device 53 can have a network connection 56 in order, for example, to be integrated into a computer network. It is also possible to provide a radio antenna 57 or other wireless transmission means, such as infrared emitters or receivers, for example, to be controlled by a remote control or central office.
  • a connection 58 may also be provided for one or more sensors, for example for a rain sensor 59.
  • a solar cell 60 can be connected to the control device 53, for example as a brightness sensor or to recharge a battery (battery 54) or other energy storage.
  • the locking device 10 described so far operates as follows:
  • the window can be opened by first pulling the release cord 18 and then manually opening the window.
  • the pulling of the release cord 18 causes a displacement of the slider 43 against the force of the spring 44.
  • the in Fig. 5 apparent sliding block 39 moves in the direction of the arrow 47, whereby the gear 31 is disengaged from the ring gear 27 and / or the gear 32.
  • the clutch 36 opens.
  • the rotation of the reel spool 24 against the force of the coil spring 26 is released.
  • opening the object 11 thus (preferably biased) coil spring 26 (further) is stretched.
  • the clutch 36 engages again.
  • the window sash 14 or the other object can now be released.
  • the coil spring 26 can not rotate the reel spool 24 in the winding direction.
  • the gear 28 does not allow rotation.
  • the worm 34 locks a rotation of the gear 33 and thus ultimately a rotation of the reel spool 24th
  • the control device 53 By opening the window 12 or another event, such as a key press on the locking device 10, the control device 53 has been activated so far that it monitors, for example, a time-out and then closes the window 12 again.
  • the motor 29 For example, is a preset or set time value expired, the motor 29 is energized so that it turns. He ultimately turns in a direction in which he gives way to the driving action of the coil spring 26.
  • the pull cord 22 is wound up and the window 12 closes.
  • the power for closing the window 12 comes mainly from the coil spring 26.
  • the motor 29 thus runs without significant load. He only specifies the closing speed. However, at the end of the closing stroke, it may be used to tighten the window 12 firmly. It is then switched off, for example by monitoring the motor current. If this exceeds a limit, eg because it is blocked, this is interpreted as a sign for the complete closure of the window 12 and the engine is switched off.
  • the motor 29 can be switched off even after a certain period of time, for example, to prevent that when the battery is widely discharged, which is no longer able to provide a sufficiently high short-circuit current, the motor 29 still de-energized and the battery is spared again.
  • control device 53 it is also possible to switch the control device 53 completely de-energized when not in use.
  • the operation of the control device can be limited in time.
  • the power supply to the control device 53 can be temporarily released, for example by the slide 43 mechanically or magnetically actuating a switch, for example a protective tube contact switch.
  • the control device 53 first receives a current pulse via this, in order to then remain energized until completion of the closing process.
  • the locking device 10 combines a spring drive with an electric drive. After the spring force of the spring drive decreases when closing, the motor 29 provides via the gear 28 for a fixed closing pressure, which, however, must be spent only for a very short time. By this arrangement, the motor 29 is operated virtually idle and thus allows a long life of the battery 54. Due to the self-locking design of the gear 28, it is not possible to simply push the window 12 from the outside. An additional lock, as may be necessary for other locking devices, can be omitted here.

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung (10) kombiniert einen Federantrieb mit einem elektrischen Antrieb. Nachdem die Federkraft des Federantriebs beim Schließen abnimmt, sorgt der Motor (29) über das Getriebe (28) für einen festen Schließdruck, der allerdings nur für sehr kurze Zeit aufgewendet werden muss. Durch diese Anordnung wird der Motor (29) praktisch im Leerlauf betrieben und ermöglicht somit eine lange Lebensdauer der Batterie (54). Durch die selbsthemmende Ausbildung des Getriebes (28) ist es nicht möglich, das Fenster (12) von außen her einfach aufzudrücken. Eine zusätzliche Verriegelung, wie sie bei anderen Schließeinrichtungen notwendig sein mag, kann hier entfallen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung zum selbsttätigen Schließen von Flügeln von Fenstern, Türen, Klappen oder dergleichen Objekten, vorzugsweise an Gebäuden.
  • Geöffnete Fenster, Türen, z.B. Balkontüren, oder dergleichen, werden nach einem Lüftungsvorgang oft vergessen zu schließen. Speziell in Toilettenräumen ist dies ein Problem. Das Problem besteht aber generell sowohl hinsichtlich des Verlusts wertvoller Heizwärme, wie auch aus Sicherheitsaspekten.
  • Es ist bekannt, Flügel von Türen oder Fenstern mit selbsttätigen Schließeinrichtungen zu versehen. Beispielsweise offenbart das Gebrauchsmuster DE 87 15 737 U1 eine Schließeinrichtung mit einem Federspeicher und einem zeitverzögerten Auslöser. Beim Öffnen wird ein Federspeicher gespannt, dessen Federenergie zum Schließen des Fensters ausreicht. Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls gibt die Zeitverzögerungseinrichtung den Federspeicher frei, so dass das Fenster schließt. Die Zeitverzögerungseinrichtung ist in Form eines mechanischen Uhrwerks ausgebildet.
  • Derartige Lösungen sind auf eine Zeitsteuerung festgelegt. Weitere Einflussfaktoren, wie Wind, Temperatur und dergleichen, können nicht berücksichtigt werden. Zudem muss der Federspeicher äußerst kräftig ausgelegt werden, um die zum Schließen des Fensters notwendige Kraft aufzubringen, was wiederum das Öffnen des Fensters erschwert.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, hier abzuhelfen und eine verbesserte Schließeinrichtung anzugeben.
  • Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung nach Anspruch 1 löst diese Aufgabe:
  • Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung weist eine Zugvorrichtung mit einem Zugmittel auf, das mit einer Antriebseinrichtung in Verbindung steht, um im Bedarfsfalle das zu schließende Objekt in Schließrichtung zu bewegen. Die Antriebseinrichtung weist sowohl einen Federspeicher als auch einen elektrischen Antrieb auf, die im Bedarfsfalle beide zugleich auf das Zugmittel einwirken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kommt der elektrischen Antriebseinrichtung eine Doppelfunktion zu. Sie reguliert die Geschwindigkeit beim Schließen des Fensters oder sonstigen Objekts, so dass der Federspeicher das Objekt in angemessener Geschwindigkeit, jedenfalls aber nicht schlagartig schließt. Der elektrische Antrieb läuft dabei mit geringer, gegebenenfalls sogar negativer Last. Die zum Bewegen des Objekts erforderliche Leistung stammt zumindest weitgehend aus dem Federspeicher. Sie kann auch vollständig aus dem Federspeicher stammen. Der elektrische Antrieb wirkt als Hemmung. Vorzugsweise erst gegen Ende der Bewegung, beim Schließen des Objekts, beispielsweise beim Einrasten eines Fensters, wirken der Federspeicher und der elektrische Antrieb in Antriebsrichtung zusammen, um gemeinsam eine möglichst hohe Schließkraft aufzubringen. Die dadurch entstehende Belastung des elektrischen Antriebs ist zeitlich kurz. Entsprechende gering ist der Verbrauch elektrischer Energie.
  • Durch dieses Konzept gelingt es, die erforderliche elektrische Speicherkapazität eines eventuell vorgesehenen elektrischen Akkumulators oder einer Batterie auf sehr geringe Werte zu senken und dennoch einen langfristigen autarken Betrieb sicherzustellen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass eine 9 Volt Blockbatterie ausreichend ist, um die erfindungsgemäße Schließeinrichtung zu betreiben. Wird der Schließmechanismus täglich beispielsweise lediglich ein oder wenige Male betrieben, kann der dabei im zeitlichen Mittel auftretende Stromverbrauch unter der Eigenentladung der Batterie oder nur unwesentlich darüber, gehalten werden. Dies eröffnet auch die Möglichkeit der solaren Speisung der Schließeinrichtung, beispielsweise über ein oder mehrere Solarzellen, die zum Laden des gegebenenfalls vorhandenen Akkumulators oder sonstigen Speichers dienen.
  • Die elektrische Regulierung des Schließens eröffnet eine weitere Möglichkeit. Die Schließeinrichtung kann zeitabhängig oder abhängig von anderen Faktoren betrieben werden. Sie kann an einen Regensensor, an einen Windsensor, an einen Glasbruchsensor oder sonstige Sensoren angeschlossen werden. Sie kann mit einer Funkfernsteuerung versehen werden, um beispielsweise im Pflegebereich bettlegerigen oder sonstig immobilen Personen das Schließen des Fensters zu ermöglichen. Auch kann die Schließeinrichtung in ein Netzwerksystem eingebunden sein, um beispielsweise von einer Zentrale aus den Schließzustand der Fenster überwachen und gegebenenfalls ändern zu können.
  • Prinzipiell ist es möglich, die Steuereinrichtung, die z.B. einen Mikrocontroller enthält, nur nach dem Öffnen des Objekts zu aktivieren und nach dem Schließen wieder stromlos zu schalten. Zu diesem Zweck kann an der Entriegelungseinrichtung ein Schalter vorgesehen sein, der die Steuereinrichtung nur einschaltet, wonach sich die Steuereinrichtung nach Vollendung des Schließvorgangs wieder abschaltet. Als Mikrocontroller können auch sehr stromarm betreibbare Bauformen (z.B. MSP430) eingesetzt werden, was einen batteriegestützten Dauerbetrieb der Steuerung und somit auch volle oder zumindest eingeschränkte Netzwerkfähigkeit gestattet.
  • Der Antrieb der Schließeinrichtung weist vorzugsweise ein selbsthemmendes Getriebe auf. Ein solches Getriebe kann ein Kulissenschaltgetriebe oder ein anderes selbthemmendes Getriebe sein. Im bevorzugten Fall ist es ein Schneckengetriebe. Die zugehörige Schnecke ist vorzugsweise unmittelbar mit der Abtriebswelle des Elektromotors verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, dass sonstige Zahnräder der Antriebseinrichtung mit geringer Drehzahl, und somit verschleiß- und geräuscharm laufen.
  • Vorzugsweise ist der elektrische Antrieb ein Elektromotor, vorzugsweise ein drehender Elektromotor. Er kann die Selbsthemmung des selbsthemmenden Getriebes unterstützen, wenn er ein gewisses Rastmoment aufweist. Vorzugsweise ist der Elektromotor ein permanent erregter Gleichstrommotor in Bauart mit Bürsten, oder auch in bürstenloser Bauart.
  • Die Antriebseinrichtung enthält vorzugsweise eine Kupplung, die die Antriebsverbindung zwischen dem Zugmittel und dem Elektromotor herstellen und unterbrechen kann. Vorzugsweise ist die Kupplung dabei zwischen einem selbsthemmenden Teil des Getriebes und dem Zugmittel angeordnet. Dies ermöglicht es, die Sperrwirkung des selbsthemmenden Getriebes durch gezieltes Auskuppeln der Kupplungseinrichtung für das Zugmittel zumindest zeitweilig unwirksam zu machen. Damit kann die Kupplung dazu genutzt werden, die Schließeinrichtung für das Öffnen des Fensters oder sonstigen Objekts freizugeben.
  • Der Antriebseinrichtung, insbesondere der Federantriebseinrichtung, ist vorzugsweise ein Bewegungsdämpfer zugeordnet. Der Bewegungsdämpfer steht mit dem Zugmittel so in Wechselwirkung, dass ein überschnelles Einziehen des Zugmittels auch bei ausgerückter Kupplung verhindert wird. Der Bewegungsdämpfer übernimmt bei ausgerückter Kupplung die Aufgabe der Verlangsamung der Zugbewegung an dem Zugmittel, die sonst dem elektrischen Antrieb zukommt und von diesem übernommen wird.
  • Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise ein Bewegungsdämpfer z.B. hydraulischer Bauart. Vorzugsweise ist er ein Drehdämpfer, der beispielsweise ein in zäher Flüssigkeit rührendes Flügelrad aufweist, das an das Getriebe der Antriebseinrichtung angeschlossen ist.
  • Das Zugmittel ist vorzugsweise ein flexibles Zugmittel, wie beispielsweise ein zugfester flexibler Kunststoffdraht, ein flexibles zugfestes Seil, z.B. aus Kunststofffäden oder auch aus -drähten, ein Kunststoffband, ein Metallband, eine Kette oder dergleichen. Als Zugmittel kann auch ein starres Zugmittel, wie beispielsweise ein Zugstab Anwendung finden. Ein flexibles Zugmittel wird vorzugsweise auf eine entsprechende Spule aufgewickelt, um die Zugwirkung auszuüben. Im Falle eines Zugstabs, mit oder ohne Verzahnung, kann die Zugwirkung durch Zahnräder oder Reibräder ausgeübt werden, zwischen denen der Zugstab bewegt wird und die entsprechend angetrieben sind.
  • Vorzugsweise ist der Federspeicher durch eine Spiralfeder gebildet, die vorzugsweise in der Wickelspule der Antriebseinrichtung des Zugmittels angeordnet ist.
  • Weitere bevorzugte Details von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Fenster in Offenstellung mit einer erfindungsgemäßen Schließeinrichtung im schematisierten Vertikalschnitt,
    • Fig. 2 die Schließeinrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht,
    • Fig. 3 die Schließeinrichtung nach Fig. 2 als schematisiertes Funktionsbild,
    • Fig. 4 die Kupplungseinrichtung der Schließeinrichtung nach Fig. 3 in gesonderter Darstellung,
    • Fig. 5 die Kupplungseinrichtung in einer größeren schematisierten Darstellung,
    • Fig. 6 den Federspeicher in einer gesonderten Ansicht und
    • Fig. 7 ein Prinzipbild der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung.
  • In Fig. 1 ist als Beispiel für ein mit der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung 10 zu schließendes Objekt 11 ein Fenster 12 veranschaulicht, das in einer Hauswand 13 angeordnet ist. Das Fenster 12 ist mit geöffnetem Fensterflügel 14 dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist er gekippt. Die Schließeinrichtung 10 ist jedoch allgemein anwendbar, beispielsweise auch zum Schließen von um die vertikale Schwenkachse in Offenstellung geschwenkten Fensterflügeln, zum Schließen von Türen oder für ähnliche Anwendungsfälle.
  • Die Schließeinrichtung 10 kann an dem Fensterflügel 14, dem Fensterrahmen 15 oder an anderer geeigneter Stelle platziert werden. Wesentlich ist dabei lediglich, dass sie so angeordnet wird, dass das Einziehen eines Zugmittels 16 in die Schließeinrichtung 10 das Schließen des Fensters 12 bewirkt.
  • Das Zugmittel 16 ist im vorliegenden Fall ein flexibler Kunststoffdraht, beispielsweise aus einem Polyamid 66. Er ist mit einem Ende 17 an dem Fensterrahmen oder an anderer geeigneter Stelle befestigt. Sein anderes Ende ist in der Schließeinrichtung 10 gefasst und wird zum Schließen des Fensters 12 in diese hineingezogen.
  • Die Schließeinrichtung 10 weist einen Entriegelungsmechanismus auf, der z.B. über eine Entriegelungsschnur 18 betätigt werden kann. Die Entriegelungsschnur 18 hängt beispielsweise von der Schließeinrichtung 10 frei herab. Sie kann dazu dienen, die Schließeinrichtung 10 zum Öffnen des Fensters 12 freizugeben.
  • Fig. 2 veranschaulicht die Schließeinrichtung 10 mit einem Gehäuseunterteil 19 und einem bedarfsweise abnehmbaren Gehäuseoberteil 20. Letzteres kann Elemente 21 zur Bedienung, Einstellung von Schließzeiten, Zeitverzögerungen und dergleichen enthalten oder Zugang zu diesen gewähren.
  • Der Innenaufbau der Schließeinrichtung 10 ist aus Fig. 3 schematisch ersichtlich. Das Zugmittel 16 in Form eines Bandes einer monofilen Zugschnur 22, eines Seils oder dergleichen, läuft über eine Umlenkrolle 23 zu einer Wickelspule 24. Vorzugsweise ist diese mit einem Ende eines Federmittels 25 verbunden, das beispielsweise in Gestalt einer Spiralfeder 26 ausgebildet sein kann. Bei einer platzsparenden Bauform ist die Spiralfeder 26 in einer Kammer untergebracht, die in der Wickelspule 24 ausgebildet ist.
  • Die Wickelspule 24 weist einen Zahnkranz 27 auf, der zu einem Getriebe 28 gehört. Dieses stellt eine Antriebsverbindung zwischen der Wickelspule 24 und einem Elektromotor 29 her. Das Federmittel 25 und der Elektromotor 29 mit dem Getriebe 28 bilden gemeinsam eine Antriebseinrichtung 30, die dazu dient, das Zugmittel 16 aufzuwickeln und dadurch das Objekt 11 zu schließen. Im Weiteren kann diese Antriebseinrichtung 30 auch dazu genutzt werden, das Objekt 11 in Schließstellung zu halten.
  • Das Getriebe 28 enthält vorzugsweise mehrere Zahnräder bzw. Zahnradpaare 31, 32, 33, die aus Sicht des Motors 29 ein Untersetzungsgetriebe bilden, um die schnelle Drehung des Motor 29 in eine langsame, kräftige Drehung der Wickelspule 24 umzusetzen. Das Zahnrad 33 kämmt mit einer Schnecke 34, die auf der Motorwelle sitzt. Die Schnecke 34 und das Zahnrad 33 bilden ein selbsthemmendes Getriebe.
  • Das Zahnrad 31, das vorzugsweise unmittelbar mit dem Zahnkranz 27 kämmt, bildet im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kupplung. Dazu ist es, wie Fig. 4 andeutet, nicht nur drehbar sonder darüber hinaus axial beweglich gelagert. Dazu sitzt es axial verschieblich auf einem Stift oder Zapfen 35, der gegebenenfalls auch eine Druckfeder tragen kann. Die Druckfeder oder ein sonstiges Federmittel spannt das Zahnrad 31 axial in Eingriffrichtung vor.
  • Das Zahnrad 31 kann mit dem Zahnkranz 27 und dem Zahnrad 32 in und außer Eingriff gebracht werden und bildet dadurch eine Kupplung 36, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Das Zahnrad 31 weist einen Bund 37 mit einer Lagernut auf, in die eine Schaltgabel 38 greift. Sie dient der axialen Bewegung des Zahnrads 31. Die Schaltgabel 38 ist dazu mit einem Kulissenschieber 39 verbunden, der längs der Drehachse 40 des Zahnrads 31 beweglich ist. Der Kulissenschieber 39 weist zur Betätigung z.B. eine schräg verlaufende Ausnehmung 41 auf, in die ein Vorsprung 42, ein Zapfen oder sonstiges Mittel formschlüssig greifen kann. Der Vorsprung 42 ist beispielsweise an einem Schieber 43 ausgebildet (Fig. 3), der gegen die Wirkung einer Feder, z.B. einer Zugfeder 44, von der Entriegelungsschnur 18 bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung ist in Fig. 5 entlang der gestrichelten Linie 45 orientiert und durch einen Pfeil 46 veranschaulicht. Die Bewegung des Schiebers 43 in Richtung des Pfeils 46 erzeugt eine Bewegung des Kulissenschiebers 39 in Richtung des Pfeils 47.
  • Die Antriebseinrichtung 30 kann außerdem einen Dämpfer 48 enthalten, der eine zu schnelle Drehung der Wickelspule 24 unabhängig von dem Ein- oder Auskuppelzustand de Kupplung 36 verhindert. Dieser Dämpfer 48 ist beispielsweise ein Drehdämpfer, der über ein Zahnrad 49 mit dem Zahnkranz 27 kämmt. Er ist so dimensioniert, dass er die bei der Schließbewegung normalerweise auftretende Drehung der Wickelspule 24 wenig oder nicht behindert, während er schnellere Drehungen deutlich bremst. Er ist somit als Drehzahl abhängige, vorzugsweise hydrodynamische Bremse ausgebildet.
  • Fig. 6 veranschaulicht die Wickelspule 24 und deren Kammer 50 zur Aufnahme der Spiralfeder 26. Letztere ist mit einem Ende 52 an der Wickelspule 24 und mit einem anderen Ende 51 an der Achse fixiert.
  • Der Motor 29 steht mit einer Steuereinrichtung 53 in Verbindung. Diese wird einerseits von einer Batterie 54 elektrisch gespeist und steht andererseits mit Bedienelementen 55 in Verbindung, mittels derer beispielsweise die Zeit eingestellt werden kann die vergehen muss, bis die Schließeinrichtung 10 nach dem Öffnen den Schließvorgang einleitet.
  • Fig. 7 zeigt nochmals ein Funktionsbild der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung 10. Zwischen dem Zugmittel und dem selbsthemmenden Teil des Getriebes 28 ist die vorzugsweise in Einkuppelstellung vorgespannte Kupplung 36 angeordnet. Wie ersichtlich, kann die Steuereinrichtung 53 neben den Bedienelementen 21 mit weiteren Ein- und Ausgängen versehen sein, die eine Kommunikation mit der Umwelt gestatten. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 53 eine Netzwerkverbindung 56 aufweisen, um beispielsweise in ein Rechnernetzwerk eingebunden zu werden. Es ist auch möglich, eine Funkantenne 57 oder sonstige drahtlose Übertragungsmittel vorzusehen, beispielsweise Infrarotsender oder -empfänger, um z.B. von einer Fernbedienung oder einer Zentrale gesteuert zu werden. Auch kann ein Anschluss 58 für einen oder mehrere Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise für einen Regensensor 59.
  • Auch kann an die Steuereinrichtung 53 eine Solarzelle 60 angeschlossen werden, beispielsweise als Helligkeitssensor oder auch zum Nachladen eines Akkumulators (Batterie 54) oder eines sonstigen Energiespeichers.
  • Die in soweit beschriebene Schließeinrichtung 10 arbeitet wie folgt:
  • Ist das Fenster geschlossen, kann es geöffnet werden, indem zunächst die Entriegelungsschnur 18 gezogen und das Fenster dann manuell geöffnet wird. Das Ziehen der Entriegelungsschnur 18 bewirkt eine Verlagerung des Schiebers 43 gegen die Kraft der Feder 44. Dabei wird der in Fig. 5 ersichtliche Kulissenschieber 39 in Richtung des Pfeils 47 bewegt, wodurch das Zahnrad 31 außer Eingriff mit dem Zahnkranz 27 und/oder dem Zahnrad 32 kommt. Mit anderen Worten, die Kupplung 36 öffnet. Somit wird die Drehung der Wickelspule 24 gegen die Kraft der Spiralfeder 26 freigegeben. Beim Öffnen des Objekts 11 wird somit die (vorzugsweise vorgespannte) Spiralfeder 26 (weiter) gespannt. Nach Freigeben der Entriegelungsschnur 18 kuppelt die Kupplung 36 wieder ein. Der Fensterflügel 14 oder das sonstige Objekt kann nun losgelassen werden. Die Spiralfeder 26 kann die Wickelspule 24 nicht in Aufwickelrichtung drehen. Das Getriebe 28 lässt keine Drehung zu. Die Schnecke 34 sperrt eine Drehung des Zahnrads 33 und somit letztendlich eine Drehung der Wickelspule 24.
  • Durch das Öffnen des Fensters 12 oder ein anderes Ereignis, wie beispielsweise eine Tastenbetätigung an der Schließeinrichtung 10, ist die Steuereinrichtung 53 soweit aktiviert worden, dass diese nun z.B. einen Zeitablauf überwacht und danach das Fenster 12 wieder schließt. Ist beispielsweise ein vorgegebener oder eingestellter Zeitwert abgelaufen, wird der Motor 29 bestromt, so dass er dreht. Dabei dreht er letztendlich in einer Richtung, in der er der antreibenden Wirkung der Spiralfeder 26 nachgibt. Dabei wird die Zugschnur 22 aufgewickelt und das Fenster 12 schließt. Die Leistung für das Schließen des Fensters 12 kommt hauptsächlich aus der Spiralfeder 26. Der Motor 29 läuft somit ohne wesentliche Last. Er gibt lediglich die Schließgeschwindigkeit vor. Am Ende des Schließwegs kann er jedoch dazu heranzogen werden, das Fenster 12 fest zuzuziehen. Er wird dann abgeschaltet, beispielsweise anhand der Überwachung des Motorstroms. Übersteigt dieser einen Grenzwert, z.B. weil er blockiert ist, wird dies als Zeichen für den vollständigen Verschluss des Fensters 12 interpretiert und der Motor abgeschaltet.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Motor 29 auch nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne abgeschaltet werden, beispielsweise um zu verhindern, dass bei weit entladener Batterie, die nicht mehr in der Lage ist, einen ausreichend hohen Kurzschlussstrom zu liefern, der Motor 29 dennoch stromlos und die Batterie wiederum geschont wird.
  • Weiter ist es möglich, die Steuereinrichtung 53 bei Nichtgebrauch vollständig stromlos zu schalten. In diesem Fall kann der Betrieb der Steuereinrichtung zeitlich beschränkt werden. Z.B. kann bei Betätigung der Entriegelungsschnur 18 die Stromzufuhr zu der Steuereinrichtung 53 zeitweilig freigegeben werden, beispielsweise indem der Schieber 43 mechanisch oder magnetisch einen Schalter, beispielsweise einen Schutzrohrkontaktschalter, betätigt. Über diesen erhält die Steuereinrichtung 53 zunächst einen Stromimpuls, um dann lediglich bis zum Abschluss des Schließvorgangs bestromt zu bleiben.
  • Die erfindungsgemäße Schließeinrichtung 10 kombiniert einen Federantrieb mit einem elektrischen Antrieb. Nachdem die Federkraft des Federantriebs beim Schließen abnimmt, sorgt der Motor 29 über das Getriebe 28 für einen festen Schließdruck, der allerdings nur für sehr kurze Zeit aufgewendet werden muss. Durch diese Anordnung wird der Motor 29 praktisch im Leerlauf betrieben und ermöglicht somit eine lange Lebensdauer der Batterie 54. Durch die selbsthemmende Ausbildung des Getriebes 28 ist es nicht möglich, das Fenster 12 von außen her einfach aufzudrücken. Eine zusätzliche Verriegelung, wie sie bei anderen Schließeinrichtungen notwendig sein mag, kann hier entfallen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Schließeinrichtung
    11
    Objekt
    12
    Fenster
    13
    Hauswand
    14
    Fensterflügel
    15
    Fensterrahmen
    16
    Zugmittel
    17
    Fensterseitiges Ende des Zugmittels 16
    18
    Entriegelungsschnur
    19
    Gehäuseunterteil
    20
    Gehäuseoberteil
    21
    Bedienelemente
    22
    Zugschnur
    23
    Umlenkrolle
    24
    Wickelspule
    25
    Federmittel
    26
    Spiralfeder
    27
    Zahnkranz
    28
    Getriebe
    29
    Elektromotor
    30
    Antriebseinrichtung
    31
    Zahnrad kämmt mit Zahnkranz 27
    32
    Zahnrad(paar), eines kämmt mit Zahnrad 31
    33
    Zahnrad(paar), eines kämmt mit Zahnradpaar 32
    34
    Schnecke kämmt mit Zahnrad von Zahnradpaar 33
    35
    Zapfen
    36
    Kupplung
    37
    Bund
    38
    Schaltgabel
    39
    Kulissenschieber
    40
    Drehachse
    41
    Ausnehmung
    42
    Vorsprung
    43
    Schieber
    44
    Feder
    45
    Richtung
    46
    Pfeil der Bewegung des Schiebers 43
    47
    Pfeil der Bewegung des Kulissenschiebers 39
    48
    Dämpfer
    49
    Zahnrad
    50
    Kammer
    51
    Erstes Ende der Spiralfeder 26
    52
    Zweites Ende der Spiralfeder 26
    53
    Steuereinrichtung
    54
    Batterie
    55
    Bedienelemente
    56
    Netzwerkverbindung
    57
    Funkantenne
    58
    Anschluss
    59
    Regensensor

Claims (10)

  1. Schließeinrichtung (10) zum selbsttätigen Schließen von Fenstern (12), Türen, Klappen oder dergleichen Objekten (11),
    mit einer Zugvorrichtung, die ein Zugmittel (16) und eine dem Zugmittel (16) zugeordnete Antriebseinrichtung (30) umfasst, wobei das Zugmittel (16) mit der Antriebseinrichtung (30) in Antriebsverbindung steht und mit einem Ende (17) mit dem Objekt (11) verbunden ist,
    wobei die Antriebseinrichtung (30) einen in Schließrichtung wirkenden Federspeicher (26) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Antriebseinrichtung (30) einen elektrischen Antrieb aufweist, der mit dem Zugmittel (16) in Verbindung steht, um dieses in Schließrichtung zu bewegen.
  2. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein selbsthemmendes Getriebe (28) aufweist.
  3. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das selbsthemmende Getriebe (28) einen Schneckentrieb (34, 33) enthält.
  4. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb einen Elektromotor (29) umfasst.
  5. Schließeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (30) eine Kupplung (36) enthält, um die Antriebsverbindung zwischen dem Zugmittel (16) und dem Elektromotor (29) herzustellen und zu unterbrechen.
  6. Schließeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (36) durch eine Betätigungseinrichtung (18) willkürlich ein- und auskuppelbar ist.
  7. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Antriebseinrichtung (30) ein Bewegungsdämpfer (49) gehört.
  8. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsdämpfer (49) ein hydraulischer Dämpfer ist.
  9. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugvorrichtung eine Wickelspule (24) und ein flexibles Zugmittel (16) umfasst, das während des Schließvorgangs auf die Wickelspule (24) aufgewickelt wird.
  10. Schließeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (26) in der Wickelspule (24) angeordnet ist.
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