EP4127366B1 - Fenstergriffkupplung mit dehnstoffantrieb und fenster mit fenstergriffkupplung - Google Patents

Fenstergriffkupplung mit dehnstoffantrieb und fenster mit fenstergriffkupplung Download PDF

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EP4127366B1
EP4127366B1 EP21723137.2A EP21723137A EP4127366B1 EP 4127366 B1 EP4127366 B1 EP 4127366B1 EP 21723137 A EP21723137 A EP 21723137A EP 4127366 B1 EP4127366 B1 EP 4127366B1
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EP
European Patent Office
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window
window handle
handle coupling
coupling
expansion
Prior art date
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Michael Weltzer
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B17/00—Accessories in connection with locks
    • E05B17/0025—Devices for forcing the wing firmly against its seat or to initiate the opening of the wing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0009—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with thermo-electric actuators, e.g. heated bimetals
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B51/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by other non-mechanical means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B51/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by other non-mechanical means
    • E05B51/005—Operating or controlling locks or other fastening devices by other non-mechanical means by a bimetallic or memory-shape element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith

Definitions

  • the invention relates to a window handle coupling with an expanding material drive for user-independent ventilation of rooms and a window with such a window handle coupling.
  • Ventilation profiles are known, for example, which are attached to a window frame in such a way that an air passage is formed between the window frame and the window sash in the area of the ventilation profile.
  • This air passage allows air to be exchanged between the living space and the outside air.
  • the disadvantage of this is that this causes a permanent exchange of air, which can only be ended by removing the ventilation profiles.
  • This permanent exchange of air impairs living comfort and is also extremely questionable in terms of energy, since increased heating expenditure can be the result.
  • GB 2 137 748 A discloses a thermal actuator comprising a wax placed in a closed cavity. The wax expands depending on the temperature and can thus activate a window opening mechanism.
  • the EP 2 495 380 A2 discloses a fitting for a window or a door or the like with a sash that can be tilted at least about a horizontal axis, the fitting having a tilting opening limiting arrangement with at least one link which is mounted to be longitudinally displaceable at least in the circumferential direction of the fold via a coupling element and for limiting the tilting opening with a first stop interacts.
  • the proposed solution should be implemented with as little effort as possible.
  • the window handle coupling according to the invention for user-independent ventilation of rooms is designed with a coupling element, which is designed with a receptacle for a mandrel of a window handle and is to be arranged in engagement with a gear for moving the fittings of a window, a housing and an expanding material drive, the expanding material drive with an expansion element and a spring element, the spring element is fixed to the coupling element and to the housing, and the expansion element is designed and arranged in such a way that an expansion of the expansion element causes a force to be applied to the spring element near the fixation on the housing and thus a rotation of the window handle coupling to at least partially open the window.
  • the window handle coupling is intended to enable user-independent ventilation of rooms.
  • a window must be at least partially opened, at least the contact pressure of the window sash on the window frame must be reduced, so that a defined leakage of the window occurs, through which an exchange of air between the room air and the outside air can take place.
  • this is achieved by manually rotating the window handle to the so-called quarter position, i.e. turning it by about 45°.
  • the contact pressure is now reduced, but the window as such is closed. This achieves increased joint ventilation, which is sufficient to remove increased humidity.
  • the window handle coupling according to the invention is a comparable effect is to be achieved by the window handle coupling according to the invention, but without the action of a user.
  • the window should preferably be at least partially opened, in particular in the quarter position described above.
  • the window handle coupling has a coupling element, which in turn has a receptacle for a mandrel of a window handle, the mandrel usually being understood as an element for forming an operative connection between a window handle and a gear for the fittings of a window.
  • the coupling element is to be arranged in engagement with the gear for moving the fittings of the window, so it can be used or installed in such a way that this engagement occurs.
  • the window handle coupling is therefore arranged between the usual and well-known window handle and the gear for moving the fittings.
  • On the room side it accommodates the window handle with its mandrel, so that they engage with each other and the rotational movement of one carries the other along and vice versa.
  • the coupling element engages in the window's own gear, with which the fittings of the window are moved in order to open or close it.
  • the mandrel of the window handle engages directly in this gear and a rotation of the window handle causes the movement of the fittings, so that the window can be opened or closed.
  • the coupling element is interposed. When the window handle is acted upon, the coupling element rotates about the axis of rotation provided by the mechanism of the fittings.
  • the coupling element has an expanding material drive.
  • a housing encloses the coupling element and the expansion drive at least partially, preferably completely.
  • the expansion drive is formed with an expansion element and a spring element.
  • Expansion elements are known per se and are made with materials whose volume changes significantly, usually increases, as a result of external influences such as moisture, temperature or electrical voltage. When the effect is removed, the change in volume usually decreases.
  • the spring element is used to transfer the change in volume of the expansion element to the coupling element.
  • the spring element is fixed to the coupling element and to the housing of the window handle coupling or connected to them.
  • the shape, size and arrangement of the expansion element is now such that the expansion of the expansion element takes place essentially in the direction of the fixed point of the spring element on or in the housing. This causes a force to be applied to the spring element close to the fixed point with the housing, with "close” primarily meaning that the force is applied closer to the fixed point of the housing than to the fixed point with the coupling element.
  • Said application of force acts in such a way that the housing is moved in the direction in which the force acts. Since the window handle coupling and in particular the coupling element can be rotated around the axis of the gear and with the gear for the window fittings, the force input in connection with the distance to this axis of rotation and the connection of the housing with the coupling element by the spring element causes a rotation of the Window handle coupling causes. This rotates around the axis of rotation of the gear of the window fittings and, due to the respective mutual engagement with one another, takes both the gear and the window handle with it. This ensures that the fittings of the window are at least partially opened. A rotation of about 45° is preferably achieved, so that the quarter position of the window is reached, in which, as already stated, the contact pressure of the window sash on the window frame is reduced and joint ventilation is established.
  • the design and arrangement of the window handle coupling does not impede manual operation of the window handle by a user to open or close a window, but offers additional functionality.
  • the window handle coupling instead of the usual three window positions “closed”, “tilted” and “open”, there is one more, namely the ventilation position with reduced contact pressure.
  • window handle can also be understood synonymously here as a handle for balcony doors, terrace doors and the like.
  • the expansion-material drive is designed with a moisture sensor, an energy supply and a thermoelectric expansion-material element or with a moisture-sensitive bionic expansion-material element.
  • the expansion material drive is designed with a spring element and an expansion material element, which in this embodiment of the spring grip clutch according to the invention is designed as a thermoelectric expansion material element.
  • the expansion drive of this variant has a moisture sensor and an energy supply.
  • the humidity sensor is intended to record the ambient air humidity. Its specific design is of secondary importance, but it has proven to be advantageous to design the humidity sensor as a hygrostat, for example as an electrolytic polymer sensor.
  • the humidity sensor is preferably arranged at a point in the room that is representative of the development of the room air humidity; it does not have to be arranged directly on or in the window handle coupling. It is essential that this interacts with the thermoelectric expansion element and the energy supply.
  • the humidity sensor is coupled wirelessly or wired to the thermoelectric expansion element and the energy supply in such a way that it releases energy into the thermoelectric expansion element when a predetermined humidity level is reached or exceeded.
  • the energy fed into the thermoelectric expansion element causes it to heat up and thereby expand.
  • a force is applied to the spring element and the rotation of the window handle coupling is achieved. If the humidity drops again and falls below the specified limit value, the energy supply to the thermoelectric expansion element is interrupted. This can now cool down and its expansion decreases.
  • the window handle clutch is reset to its initial state.
  • the expansion element is designed as a moisture-sensitive bionic expansion element.
  • a power supply or a humidity sensor is not required, as shown below.
  • an expansion element is formed with a material that expands with increasing humidity.
  • the expansion element can be arranged in the housing of the window handle coupling without an additional opening; the leaks in the window handle and window handle coupling caused by production are sufficient for the increased humidity to penetrate to the moisture-sensitive bionic expansion element.
  • an additional opening can be provided in the housing of the window handle coupling in order to facilitate the air supply to the bionic expansion element.
  • the bionic expansion element expands when a specified humidity level is reached or exceeded, force is applied to the spring element up to the point of rotating the window handle coupling.
  • the window handle coupling is also reset if the expansion of the expansion element decreases due to falling humidity.
  • the rotation of the window handle coupling is limited.
  • the possible rotation of the window handle coupling is limited. This can be desired, for example, in order not to impair the burglary protection of a window with the window handle coupling according to the invention. This usually continues in the quarter position of a window handle and the associated joint ventilation.
  • its material or material composition, its size and/or its position in relation to the spring element can be selected and/or limited in such a way that no further expansion and/or additional force is applied to the spring element, even if the air humidity continues to rise.
  • the spring deflection of the spring element and/or its spring force can be selected in such a way that the rotation of the window handle coupling that can be achieved with it is limited.
  • a further embodiment of the window handle coupling according to the invention is when the window handle coupling has a freewheel element in order to bring about a mechanical decoupling of the window handle coupling.
  • a freewheel element can be a freewheel lever, for example.
  • the freewheel element is arranged in such a way that when the window handle is operated manually, it acts on the spring element so that it is unlocked. As a result, the window handle can be rotated to open the window without the housing and the expanding material drive of the window handle coupling also rotating.
  • the window handle coupling advantageously has a communication device in order to form remote access.
  • the communication device is designed with a transmitting and receiving device, by means of which information is received and transmitted wirelessly or by wire, for example by means of an application on a smartphone. It is expedient here for the communication device to have an IP address or be assigned an IP address so that it can be uniquely addressed and thus reached. The principle is known from the "Smart Home" sector.
  • remote access can be used to retrieve its status, i.e. whether it is open or closed, and/or sensor data or adapt target data and thus adjust the triggering torque for the rotation of the window handle coupling become.
  • the communication device can be arranged on or in the window handle coupling, or it can be arranged at a distance or offset from it, provided there is a coupling between the window handle coupling and the communication device.
  • the expansion material drive provided therein can be sensitive to the outside air temperature, outside air humidity, the room air temperature and/or the room air load. This is to be understood to mean that the expansion material drive causes the window handle coupling to rotate even when one or more of the room air parameters mentioned is reached or exceeded.
  • the indoor air pollution can be recorded, for example, by the content of CO 2 or VOC (volatile organic compounds).
  • the expansion material drive can be designed with additional sensors for detecting the outside air temperature, outside air humidity, the room air temperature and/or the room air pollution or with a multispectral sensor for the simultaneous detection of several room air parameters.
  • the sensor or sensors can be arranged on or in the window or its components, or in the window handle coupling or at a location representative of the air parameter.
  • the representative location can be the same location as the location for the humidity sensor.
  • the additional sensor or the additional sensors can be arranged in a common housing with the humidity sensor.
  • the expansion-material drive is designed with a thermoelectric expansion-material element and an energy supply
  • the additional sensor(s) releases an energy supply into the thermoelectric expansion-material element so that it heats up and expands.
  • this can be designed so that it expands alternatively or in addition to humidity when one or more air parameters other than humidity are reached or exceeded, which leads to the desired rotation of the window handle coupling.
  • the additional room parameters can expediently be called up and/or evaluated remotely, if they are recorded by means of one or more sensors, for example in order to document the ventilation behavior. It would also be possible to adjust the limit values remotely in this way.
  • the opening behavior of the window handle coupling can be adjusted and thus an adjustment can be made to the point of optimizing the ventilation process.
  • This can be done, for example, by means of a room air management device.
  • This can have a control device for evaluating recorded air parameters such as room air temperature, room air pollution, outside air temperature, air humidity in the room and possibly also the outside air.
  • the result of the evaluation can show, for example, whether an exchange of air makes sense when comparing the outside air temperature and inside air temperature, taking into account the humidity and/or air pollution.
  • the rotation of the window handle coupling is not triggered, although one of the limit values may have been reached or exceeded, since ventilation would not bring any improvement in the room air in this case.
  • Special scope In addition to controlled ventilation with regard to humidity, there is temperature management, in which the ventilation position of the window is used to achieve or maintain a desired room air temperature. This is particularly preferably done in conjunction with remote access, so that the user can also set the desired temperature remotely.
  • the window handle coupling advantageously has locking monitoring. This should make it possible to determine whether the window is completely closed or in the ventilation position, and also whether it is tilted or open.
  • the states can be determined by evaluating the sensor data recorded by the window handle coupling. A significant drop in humidity and/or a change in room air temperature suggest that the window is at least partially open. This applies in the same way to a significant change in the indoor air pollution.
  • the degree of opening of the window can also be deduced from the course of the parameters over time. The faster the parameter or parameters change, the wider the window is open.
  • the window handle coupling can be designed with a device for detecting the position of the window handle and/or the position of the coupling device, for example in the form of one or more Hall sensors and a number of magnets, which are essentially ring-shaped around the window handle and/or the coupling element are arranged so that the position of the window handle or the coupling element can be detected and determined, from which in turn the opening state of the window can be inferred.
  • a device for detecting the position of the window handle and/or the position of the coupling device for example in the form of one or more Hall sensors and a number of magnets, which are essentially ring-shaped around the window handle and/or the coupling element are arranged so that the position of the window handle or the coupling element can be detected and determined, from which in turn the opening state of the window can be inferred.
  • such a lock monitoring is not only used to provide information to the user, he can also trigger the closing of the window via remote access.
  • burglary monitoring can also be carried out using locking monitoring. If an open window is detected although, for example, the sensor data does not require it to be opened, a warning can be sent to the occupant or user of the room. If he is not present or if he has reason to believe that a break-in has occurred based on the warning, he can call the police.
  • the window handle coupling according to the invention can be designed as a retrofit element for a window. It can thus be achieved that even old windows or windows according to the prior art can be retrofitted with the window handle coupling and can benefit from their functionality.
  • the design of the window handle coupling makes it possible to remove the window handle of an existing window, to bring the window handle coupling into engagement with the gear mechanism of the fittings provided there and then to insert the window handle into the Use window handle coupling. The installation is therefore quick and easy to handle.
  • the window handle coupling can be adapted to the existing window or windows in terms of geometry, material and design in such a way that it blends in well with the window and adjustment work on the existing window and in particular the mandrel of the window handle is not required.
  • a window with a window handle coupling according to the invention is also claimed.
  • the window handle coupling can be used during window manufacture or integrated into the overall window system. This means that on-site assembly is no longer necessary and it is ensured that the window handle coupling has been installed correctly. In addition, the installation of the window is not delayed in this way.
  • the window handle coupling With the window handle coupling according to the invention and a window with such a user-independent ventilation of rooms. If a limit value of a room air parameter, such as air humidity, is reached, the window handle coupling causes the window to be in a ventilation position, in which an increased air exchange rate is achieved compared to when the window is closed. The resident or room user does not have to intervene. Adequate ventilation of a room is thus achieved without additional technical components or a constant air exchange of the room air with the outside air, which regularly results in a weakening of the building envelope in terms of tightness and sound insulation. Such a weakening is not necessary with the window handle coupling according to the invention.
  • the resetting of the window handle coupling when there is sufficient air exchange ensures that energy is not unnecessarily required to compensate for the room climate, since the window closes promptly if the specified limit values are not reached. Needs-based ventilation is therefore achieved.
  • figure 1 shows a top view ( Figure 1a ) and a cut ( Figure 1b ) by an exemplary embodiment of the window handle coupling 10 according to the invention.
  • the window handle coupling 10 was subsequently installed in an existing window.
  • the window handle 12 with its mandrel 14 was removed from the window sash 40 and the mandrel 14 was shortened to the necessary size.
  • the window handle coupler 10 was engaged with the window hardware gear 16 and then the window handle 12 with the mandrel 14 shortened was inserted into the window handle coupler 10 .
  • the interaction of the relevant assemblies is additionally made figure 2 clear, in which the presentation is simplified and perspective for the sake of clarity.
  • the window handle coupling 10 is formed with a housing 22, a coupling element 20 and an expansion material drive with a thermoelectric expansion element 24 and a spring element 26.
  • the spring element 26 is attached to the coupling element 20 (in Figure 1a at its left end) and housing 22 (in Figure 1a fixed at its right end).
  • the coupling element 20 establishes the engagement or the operative connection with the gear 16 for the fittings of the window and also provides a receptacle for the mandrel 14 of the window handle 12 .
  • the expanding material drive has a moisture sensor and an energy supply 32 in the form of a low-voltage power supply.
  • the humidity sensor is arranged at a point in the room that is representative of the development of the room air humidity and coupled to the power supply 32 .
  • the humidity sensor is designed with an electrolytic polymer sensor, which has a preset switching point when a critical humidity level is reached. If this critical air humidity is reached, the humidity sensor releases the energy supply 32 so that current flows into the thermoelectric expansion element 24 and causes it to heat up.
  • the thermoelectric expansion element 24 now expands in the direction of the fixed point of the spring element 26 on the housing 22 (in Figure 1a to the right and slightly down).
  • a rotation of about 45° is achieved, so that the quarter position of the window handle 12 is reached, in which the contact pressure of the window sash 40 on the window frame is released and joint ventilation occurs.
  • This joint ventilation causes an exchange of air between the room air and the outside air.
  • the opening width of the window handle coupling 10 is limited to this 45° by its specific structural design in order not to impair the burglary protection of the window even in the ventilation position that has now been reached. Further explanations follow below.
  • the ventilation position is in figure 3 shown together with the other opening positions of a window with the window handle coupling 10 according to the invention, wherein Figure 3a a closed window Figure 3b a window in the ventilation position caused by the window handle coupling 10, Figure 3c an open window and Figure 3d shows a tilted window.
  • thermoelectric expansion element 24 If the air humidity falls below the critical level as a result of the ventilation and is detected by the humidity sensor, the energy supply to the thermoelectric expansion element 24 is interrupted. There is no further heating, rather the expansion element 24 cools down and its expansion decreases. Since there is no longer any force input to the spring element 26, this restores its initial state and in the process puts the window handle coupling 10 back into the initial position. The window is now closed and no longer ventilates.
  • the window handle coupling 10 In order to mechanically decouple the window handle coupling 10 when the window is opened manually, ie when a user opens the window, the window handle coupling 10 has a freewheel lever 28 . If the window is opened manually, the freewheel lever 28 unlocks the spring element 26 so that the window handle 12 can be rotated while the housing 22 is not rotated. As a result, it can be avoided, among other things, that the spring element 26 breaks when the window handle is operated manually.
  • the window handle coupling 10 is designed for remote access, that is, it has a communication device (not shown) with an IP address according to the "Smart Home" principle, so that the user can use an app on his smartphone to determine the humidity detected by the humidity sensor can retrieve. In this way, it is also possible to monitor the closure of the window in a simple manner. If the air humidity drops significantly, it can be assumed that the window is partially or completely open, with the speed of the drop in air humidity indicating the opening width of the window. Since the window handle coupling 10 only allows opening up to the ventilation position, manual opening and/or a burglary can be inferred from a further degree of opening of the window. This can be communicated to the user using the communication device.
  • the window handle coupling 10 can be designed with additional sensors for the temperatures of the room air and the outside air, for the outside air humidity and/or the room air pollution, so that these parameters can be included to assess whether the ventilation position should be set.
  • a multispectral sensor for detecting a number of air parameters can also be provided. The sensor or sensors can act on the energy supply 32 to the expansion element 24 or a control device can be interposed, which evaluates the sensor data and causes the window handle coupling 10 to rotate, if necessary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fenstergriffkupplung mit einem Dehnstoffantrieb zur nutzerunabhängigen Lüftung von Räumen und ein Fenster mit einer solchen Fenstergriffkupplung.
  • Wohnräume bedürfen der regelmäßigen und ausreichenden Lüftung, um Schäden aus einer zu hohen Luftfeuchte, wie beispielsweise Schimmelbildung, zu vermeiden. Durch Normen und Richtlinien ist es gefordert, dass die Lüftung zum Feuchteschutz, auch kontrollierte Wohnraumlüftung genannt, nutzerunabhängig zu regulieren ist.
  • Im Zuge dessen gibt es einige Lösungen im Stand der Technik, die jedoch alle mit Nachteilen behaftet sind.
  • So sind Lüftungsprofile bekannt, die so an einen Fensterrahmen befestigt werden, dass im Bereich des Lüftungsprofils ein Luftdurchlass zwischen dem Fensterrahmen und dem Fensterflügel ausgebildet wird. Durch diesen Luftdurchlass kann ein Luftaustausch zwischen dem Wohnraum und der Außenluft erfolgen. Nachteilig daran ist, dass dies einen permanenten Luftaustausch bewirkt, der nur durch einen Ausbau der Lüftungsprofile beendet werden kann. Dieser permanente Luftaustausch beeinträchtigt den Wohnkomfort und ist zudem energetisch äußert fragwürdig, da ein erhöhter Heizaufwand die Folge sein kann.
  • Andere Lösungen betreffen elektromechanische Funktions- und Überwachungselemente an Fenstern. Dabei werden mittels Sensoren die Temperatur und gegebenenfalls die Feuchte der Luft erfasst und komplexe Öffnungsmechanismen angetrieben, die einen Fensterflügel öffnen oder kippen. Diese Öffnungsmechanismen müssen aufwändig geplant werden und erfordern einen hohen Kosten- und Einbauaufwand.
  • Häufig wirken diese Systeme im Hinblick auf die kontrollierte Wohnraumlüftung nur dann, wenn sie additiv zum Fenster mit permanent wirksamen Lüftungselementen oder Außenluftdurchlässen oder mit zusätzlichen Lüftungsanlagen zusammenwirken. Dabei wird die Gebäudedichtigkeit permanent reduziert, wodurch der Gebäudeheizenergieaufwand deutlich erhöht wird.
  • Hohe windgetriebene Sog- und Druckkräfte auf die Fassade des Gebäudes können zudem zu Funktionsstörungen und Komforteinschränkungen führen. Weiterhin sind derartige Systeme nur bei geringen Anforderungen an den Außenschallschutz einsetzbar. Durch die zusätzlich erforderlichen technischen Systeme werden die Baukosten nach oben getrieben und die Betreiber oder Nutzer vor komplexe Herausforderungen zur Sicherung der Raumlufthygiene, des Schallschutzes und des baulichen Brandschutzes gestellt.
  • GB 2 137 748 A offenbart einen thermischen Aktor, der ein in einem geschlossenen Hohlraum angeordnetes Wachs aufweist. Das Wachs dehnt sich temperaturabhängig aus und kann hierdurch ein Öffnungsmechanismus eines Fensters aktivieren.
  • Die EP 2 495 380 A2 offenbart einen Beschlag für ein Fenster oder eine Tür oder dergleichen mit einem zumindest um eine horizontale Achse kippbaren Flügel, wobei der Beschlag eine Kippöffnungsbegrenzungsanordnung mit zumindest einem Lenker aufweist, der über ein Kopplungselement zumindest in Falzumfangsrichtung längs verschieblich gelagert ist und zur Begrenzung der Kippöffnung mit einem ersten Anschlag zusammenwirkt.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, wie eine nutzerunabhängige kontrollierte Wohnraumlüftung verwirklicht werden kann, ohne dabei die Gebäudehülle und deren Dichtigkeit zu schwächen. Die vorzuschlagende Lösung sollte mit möglichst geringem Aufwand umzusetzen sein.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Fenstergriffkupplung nach Anspruch 1 und ein Fenster nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung zur nutzerunabhängigen Lüftung von Räumen ist mit einem Koppelelement, das mit einer Aufnahme für einen Dorn eines Fenstergriffs ausgebildet ist und in Eingriff mit einem Getriebe zur Bewegung der Beschläge eines Fensters anzuordnen ist, einem Gehäuse und einem Dehnstoffantrieb ausgebildet, wobei der Dehnstoffantrieb mit einem Dehnstoffelement und einem Federelement gebildet ist, das Federelement an dem Koppelelement und an dem Gehäuse fixiert ist, und das Dehnstoffelement so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Ausdehnung des Dehnstoffelements einen Krafteintrag auf das Federelement nahe der Fixierung am Gehäuse und damit eine Rotation der Fenstergriffkupplung zum zumindest teilweisen Öffnen des Fensters bewirkt.
  • Die Fenstergriffkupplung soll eine nutzerunabhängige Lüftung von Räumen ermöglichen. Dazu muss ein Fenster wenigstens teilweise geöffnet werden, zumindest muss dazu der Anpressdruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen gemindert werden, so dass eine definierte Undichtigkeit des Fensters entsteht, durch die ein Luftaustausch zwischen der Raumluft und der Außenluft erfolgen kann. Bei manueller Bedienung eines Fenster wird dies erreicht, indem der Fenstergriff manuell in die so genannte Viertelstellung rotiert wird, also um etwa 45° gedreht wird. Der Anpressdruck ist nun reduziert, das Fenster als solches jedoch geschlossen. Dabei wird eine erhöhte Fugenlüftung erreicht, die zum Abtransport einer erhöhten Luftfeuchte ausreicht.
  • Eine vergleichbare Wirkung soll durch die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung erreicht werden, allerdings ohne die Einwirkung eines Benutzers. Vorzugsweise soll in Abhängigkeit von Parametern der Raumluft eine zumindest teilweise Öffnung des Fensters, insbesondere in die zuvor beschriebene Viertelstellung, erreicht werden. [SW1]
  • Dazu weist die Fenstergriffkupplung ein Koppelelement auf, das wiederum eine Aufnahme für einen Dorn eines Fenstergriffes aufweist, wobei der Dorn üblicherweise als Element zur Ausbildung einer Wirkverbindung zwischen einem Fenstergriff und einem Getriebe für die Beschläge eines Fensters zu verstehen ist. Das Koppelelement ist im Eingriff mit dem Getriebe zur Bewegung der Beschläge des Fensters anzuordnen, kann also derartig eingesetzt oder eingebaut werden, dass dieser Eingriff entsteht.
  • Die Fenstergriffkupplung wird demnach zwischen dem üblichen und bekannten Fenstergriff und dem Getriebe zur Bewegung der Beschläge angeordnet. Raumseitig nimmt es den Fenstergriff mit seinem Dorn auf, so dass diese miteinander in Eingriff gelangen und die Rotationsbewegung des einen das andere mitführt und umgekehrt. Fensterseitig greift das Koppelelement in das fenstereigene Getriebe ein, mit dem die Beschläge des Fensters bewegt werden, um dieses zu öffnen oder zu schließen. Im Stand der Technik ohne die Fenstergriffkupplung greift der Dorn des Fenstergriffs direkt in dieses Getriebe ein und eine Rotation des Fenstergriffes bewirkt die Bewegung der Beschläge, so dass sich das Fenster öffnen oder schließen lässt. Nun ist das Koppelelement zwischengeschaltet. Das Koppelelement rotiert bei einer Einwirkung auf den Fenstergriff um die durch das Getriebe der Beschläge bereitgestellte Drehachse.
  • Zudem weist das Koppelelement einen Dehnstoffantrieb auf. Ein Gehäuse umhüllt das Koppelelement und den Dehnstoffantrieb zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig.
  • Der Dehnstoffantrieb ist mit einem Dehnstoffelement und einem Federelement gebildet. Dehnstoffelemente sind an sich bekannt und mit Materialien gebildet, deren Volumen sich infolge einer äußeren Einwirkung, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Temperatur oder elektrische Spannung, signifikant verändert, zumeist vergrößert. Bei Aufhebung der Einwirkung geht die Volumenänderung üblicherweise zurück.
  • Das Federelement dient der Übertragung der Volumenänderung des Dehnstoffelements auf das Koppelelement. Dazu ist das Federelement am Koppelelement und am Gehäuse der Fenstergriffkupplung fixiert beziehungsweise mit diesen verbunden. Die Form, Größe und Anordnung des Dehnstoffelements erfolgt nun derart, dass eine Ausdehnung des Dehnstoffelements im Wesentlichen in Richtung des Fixpunktes des Federelements am beziehungsweise im Gehäuse erfolgt. Dies bewirkt einen Krafteintrag auf das Federelement nahe des Fixpunktes mit dem Gehäuse, wobei mit "nahe" vor allem gemeint ist, dass der Krafteintrag näher an dem Fixpunkt des Gehäuses als am Fixpunkt mit dem Koppelelement erfolgt.
  • Der genannte Krafteintrag wirkt derart, dass das Gehäuse in die Richtung, in die die Kraft wirkt, bewegt wird. Da die Fenstergriffkupplung und insbesondere das Koppelelement drehbar um die Achse des Getriebes und mit dem Getriebe für die Beschläge des Fensters sind, wird durch den Krafteintrag in Verbindung mit dem Abstand zu dieser Drehachse und die Verbindung des Gehäuses mit dem Koppelelement durch das Federelement eine Rotation der Fenstergriffkupplung bewirkt. Diese dreht sich dabei um die Drehachse des Getriebes der Beschläge des Fensters und nimmt dabei bedingt durch den jeweiligen gegenseitigen Eingriff miteinander sowohl das Getriebe als auch den Fenstergriff mit. Dadurch wird erreicht, dass die Beschläge des Fensters zumindest teilweise geöffnet werden. Vorzugsweise wird eine Rotation um etwa 45° erreicht, so dass die Viertelstellung des Fensters erreicht wird, bei der wie bereits ausgeführt der Anpressdruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen verringert wird und sich eine Fugenlüftung einstellt.
  • Die Ausbildung und Anordnung der Fenstergriffkupplung behindert dabei nicht die manuelle Bedienung des Fenstergriffes durch einen Nutzer zum Öffnen oder Schließen eines Fensters, sondern bietet eine zusätzliche Funktionalität. Somit ergeben sich statt der üblichen drei Fensterstellungen "geschlossen", "gekippt" und "geöffnet" noch eine weitere, nämlich die Lüftungsstellung mit verringertem Anpressdruck.
  • Es versteht sich von selbst, dass der Fenstergriff hier auch synonym als Griff für Balkontüren, Terrassentüren und dergleichen verstanden werden kann.
  • Nach Erreichen des Sollwertes der Raumluftfeuchte und damit dem Rückgang der Ausdehnung des Dehnstoffelementes geht der Krafteintrag auf das Federelement zurück. Dieses strebt naturgemäß seinen Ausgangszustand wieder an, so dass das Koppelelement und mithin die Fenstergriffkupplung in ihren Ausgangszustand zurückgeführt werden, der Anpressruck des Fensterflügels auf den Fensterrahmen wieder hergestellt und das Fenster geschlossen wird.
  • In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dehnstoffantrieb mit einem Feuchtesensor, einer Energieversorgung und einem thermoelektrischen Dehnstoffelement oder aber mit einem feuchtsensitiven bionischen Dehnstoffelement ausgebildet ist.
  • Beide Varianten zielen auf eine Ausdehnung des Dehnstoffelementes bei Auftreten einer erhöhten Luftfeuchtigkeit ab, allerdings auf verschiedene Weisen. In der ersten Variante ist der Dehnstoffantrieb, wie bereits ausgeführt, mit einem Federelement und einem Dehnstoffelement ausgeführt, das in dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Federgriffkupplung als thermoelektrisches Dehnstoffelement ausgebildet ist. Zudem weist der Dehnstoffantrieb dieser Variante einen Feuchtesensor und eine Energieversorgung auf. Der Feuchtesensor ist dazu vorgesehen, die Luftfeuchte der Umgebung zu erfassen. Seine konkrete Ausgestaltung ist dabei nachrangig, es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, den Feuchtesensor als Hygrostat auszubilden, beispielsweise als elektrolytischen Polymersensor. Der Feuchtesensor ist dabei bevorzugt an einer für die Entwicklung der Raumluftfeuchte repräsentativen Stelle des Raumes angeordnet, er muss nicht direkt an oder in der Fenstergriffkupplung angeordnet sein. Wesentlich ist, dass dieser mit dem thermoelektrischen Dehnstoffelement und der Energieversorgung zusammenwirkt.
  • Dazu ist der Feuchtesensor drahtlos oder drahtgebunden derart mit dem thermoelektrischen Dehnstoffelement und der Energieversorgung gekoppelt, dass er bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchte eine Energiezufuhr in das thermoelektrische Dehnstoffelement freigibt. Die in das thermoelektrische Dehnstoffelement zugeführte Energie bewirkt eine Erwärmung desselben und dadurch seine Ausdehnung. In der Folge wird, wie zuvor bereits ausgeführt, ein Krafteintrag auf das Federelement verursacht und die Rotation der Fenstergriffkupplung erreicht. Sinkt die Luftfeuchte wieder ab und unterschreitet den vorgegebenen Grenzwert, wird die Energiezufuhr zu dem thermoelektrischen Dehnstoffelement unterbrochen. Dieses kann nun abkühlen und seine Ausdehnung geht zurück. Die Fenstergriffkupplung wird in ihren Ausgangszustand zurückgestellt.
  • In der alternativen Variante ist das Dehnstoffelement als feuchtesensitives bionisches Dehnstoffelement ausgebildet. Einer Energieversorgung oder eines Feuchtesensors bedarf es nicht, wie nachfolgend gezeigt wird.
  • Unter Bionik wird die Wissenschaft verstanden, die sich mit den Möglichkeiten beschäftigt, die Natur zweckmäßig nachzubilden. Im Sinne der Erfindung wird dabei in dieser Variante der ersten bevorzugten Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung ein Dehnstoffelement mit einem Material gebildet, das sich mit steigender Luftfeuchte ausdehnt. Das Dehnstoffelement kann dabei ohne zusätzliche Öffnung im Gehäuse der Fenstergriffkupplung angeordnet sein, die durch die Fertigung bedingten Undichtigkeiten an Fenstergriff und Fenstergriffkupplung reichen aus, damit die erhöhte Luftfeuchte auch bis zu dem feuchtesensitiven bionischen Dehnstoffelement vordringt. Allerdings kann eine zusätzliche Öffnung im Gehäuse der Fenstergriffkupplung vorgesehen werden, um die Luftzufuhr zu dem bionischen Dehnstoffelement zu erleichtern.
  • Dehnt sich das bionische Dehnstoffelement bei Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchte aus, erfolgt auch hier ein Krafteintrag auf das Federelement bis hin zur Rotation der Fenstergriffkupplung. Ebenso erfolgt die Rückstellung der Fenstergriffkupplung, wenn die Ausdehnung des Dehnstoffelementes bei sinkender Luftfeuchte zurückgeht. Durch die Auswahl des Materials beziehungsweise einer Materialzusammensetzung des feuchtesensitiven bionischen Dehnstoffelements, seiner Größe und seine konkreten Anordnung relativ zu dem Federelement kann beeinflusst werden, bei welcher Luftfeuchte die Ausdehnung des Dehnstoffelements ein ausreichend großer Krafteintrag auf das Federelement erreicht wird, der zu der gewünschten Rotation der Fenstergriffkupplung führt.
  • In einer nächsten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Rotation der Fenstergriffkupplung begrenzt. Um zu verhindern, dass die Rotation über einen bestimmten Winkel hinausgeht, beispielsweise über die Viertelstellung hinaus, ist es von Vorteil, wenn die mögliche Rotation der Fenstergriffkupplung begrenzt wird. Dies kann beispielsweise gewünscht sein, um den Einbruchsschutz eines Fensters mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung nicht zu beeinträchtigen. Dieser besteht üblicherweise in der Viertelstellung eines Fenstergriffs und der damit verbundenen Fugenlüftung fort.
  • Um die Rotation der Fenstergriffkupplung infolge der Ausdehnung eines Dehnstoffelements zu begrenzen, kann beispielsweise dessen Material beziehungsweise Materialzusammensetzung, seine Größe und/oder seine Position in Bezug zu dem Federelement so gewählt und/oder begrenzt werden, dass auch bei weiter ansteigender Luftfeuchte keine weitere Ausdehnung und/oder zusätzlicher Krafteintrag auf das Federelement mehr erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann der Federweg des Federelementes und/oder dessen Federkraft so gewählt werden, dass eine Begrenzung der damit erreichbaren Rotation der Fenstergriffkupplung erfolgt.
  • Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung liegt vor, wenn die Fenstergriffkupplung ein Freilaufelement aufweist, um eine mechanische Entkopplung der Fenstergriffkupplung zu bewirken. Ein solches Freilaufelement kann beispielsweise ein Freilaufhebel sein. Das Freilaufelement ist so angeordnet, dass es bei einer manuellen Bedienung des Fenstergriffes auf das Federelement einwirkt, so dass diese entriegelt wird. In der Folge kann der Fenstergriff zum Öffnen des Fensters rotiert werden, ohne dass das Gehäuse und der Dehnstoffantrieb der Fenstergriffkupplung mitdrehen.
  • Mit Vorteil weist die Fenstergriffkupplung eine Kommunikationseinrichtung auf, um einen Fernzugriff auszubilden. Die Kommunikationseinrichtung ist dazu mit einer Sende- und Empfangseinrichtung ausgebildet, mittels derer drahtlos oder drahtgebunden Informationen empfangen und übermittelt werden, zum Beispiel mittels einer Applikation auf einem Smartphone. Dabei ist es zweckmäßig, dass die Kommunikationseinrichtung eine IP-Adresse aufweist oder ihr eine IP-Adresse zugewiesen wird, so dass sie eindeutig adressierbar und damit erreichbar ist. Das Prinzip ist aus dem Bereich "Smart Home" bekannt. Mittels des Fernzugriffs können, je nach konkreter Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung, insbesondere hinsichtlich Sensorik und gegebenenfalls einer Steuereinrichtung, ihr Zustand, also ob sie geöffnet oder geschlossen ist, und/oder Sensordaten abgerufen beziehungsweise Solldaten angepasst und damit das auslösende Moment für die Rotation der Fenstergriffkupplung angepasst werden. Die Kommunikationseinrichtung kann dabei an oder in der Fenstergriffkupplung angeordnet sein oder sie kann von dieser beabstandet beziehungsweise abgesetzt angeordnet sein, sofern eine Kopplung zwischen der Fenstergriffkupplung und der Kommunikationseinrichtung besteht.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den bisherigen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung kann der darin vorgesehene Dehnstoffantrieb sensitiv für die Außenlufttemperatur, Außenluftfeuchte, die Raumlufttemperatur und/oder die Raumluftbelastung sein. Darunter soll verstanden werden, dass der Dehnstoffantrieb auch bei Erreichen oder Überschreiten eines oder mehrerer der genannten Raumluftparameter eine Rotation der Fenstergriffkupplung bewirkt. Die Raumluftbelastung kann beispielsweise durch den Gehalt von CO2 oder VOC (englisch: volatile organic compounds, flüchtige organische Verbindungen) erfasst werden.
  • Dazu kann der Dehnstoffantrieb mit zusätzlichen Sensoren zur Erfassung der Außenlufttemperatur, Außenluftfeuchte, die Raumlufttemperatur und/oder die Raumluftbelastung oder mit einem multispektralen Sensor zur gleichzeitigen Erfassung mehrerer Raumluftparameter ausgebildet sein. Der oder die Sensoren können an oder in dem Fenster oder seinen Bestandteilen, oder in der Fenstergriffkupplung oder an einem für den Luftparameter repräsentativen Ort angeordnet sein. Der repräsentative Ort kann dabei der gleiche Ort wie der Ort für den Feuchtsensor sein. Zudem kann der zusätzliche Sensor beziehungsweise können die zusätzlichen Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Feuchtesensor angeordnet sein.
  • Ist der Dehnstoffantrieb mit einem thermoelektrischen Dehnstoffelement und einer Energieversorgung ausgebildet, empfiehlt es sich, dass wie bereits bei der Ausgestaltung mit einem Feuchtsensor beschrieben der oder die zusätzlichen Sensoren eine Energiezufuhr in das thermoelektrische Dehnstoffelement freigibt, so dass sich dieses erwärmt und ausdehnt. In einer Ausgestaltung mit einem bionischen Dehnstoffelement kann dieses so ausgebildet sein, dass es alternativ oder zusätzlich zur Feuchte bei Erreichen oder Überschreiten eines oder mehrerer anderer Luftparameter als der Luftfeuchte eine Ausdehnung erfährt, die zu der gewünschten Rotation der Fenstergriffkupplung führt.
  • Zweckmäßigerweise können die zusätzlichen Raumparameter, so sie mittels eines oder mehrerer Sensoren erfasst werden, per Fernzugriff abgerufen und/oder ausgewertet werden, beispielsweise um das Lüftungsverhalten zu dokumentieren. Auch eine Anpassung der Grenzwerte per Fernzugriff wäre auf diese Weise machbar.
  • Durch die zusätzliche Erfassung weiterer Luftparameter kann eine Anpassung des Öffnungsverhaltens der Fenstergriffkupplung und damit eine Anpassung bis hin zur Optimierung des Lüftungsvorganges erfolgen. Dies kann beispielsweise mittels einer Raumluftmanagementeinrichtung erfolgen. Diese kann eine Steuereinrichtung zur Auswertung erfasster Luftparameter wie Raumlufttemperatur, Raumluftbelastung, Außenlufttemperatur, Luftfeuchte im Raum und gegebenenfalls auch der Außenluft aufweisen. So kann das Ergebnis der Auswertung beispielsweise zeigen, ob bei einem Vergleich von Außenlufttemperatur und Innenlufttemperatur unter Berücksichtigung der Luftfeuchte und/oder Luftbelastung ein Luftaustausch sinnvoll ist. Dabei kann es sich auch ergeben, dass die Rotation der Fenstergriffkupplung nicht ausgelöst wird, obwohl möglicherweise eine der Grenzwerte erreicht oder überschritten wurde, da das Lüften in diesem Fall keine Verbesserung der Raumluft bringen würde. Besonderer Anwendungsbereich neben der kontrollierten Lüftung mit Hinblick auf die Luftfeuchte ist das Temperaturmanagement, bei dem die Einstellung der Lüftungsstellung des Fensters zum Erreichen oder Halten einer gewünschten Raumlufttemperatur genutzt wird. Besonders bevorzugt erfolgt dies in Zusammenwirkung mit dem Fernzugriff, so dass der Nutzer die gewünschte Temperatur auch aus der Ferne einstellen kann.
  • Mit Vorteil weist die Fenstergriffkupplung eine Verschlussüberwachung auf. Damit soll feststellbar sein, ob das Fenster vollständig geschlossen oder in der Lüftungsstellung ist, weiterführend auch, ob es gekippt oder geöffnet ist. Im einfachsten Falle können die Zustände durch eine Auswertung der die Fenstergriffkupplung erfassten Sensordaten erfolgen. Ein deutlicher Abfall der Luftfeuchte und/oder eine Veränderung der Raumlufttemperatur lassen auf ein zumindest teilweises Öffnen des Fensters schließen. Dies gilt in gleicher Weise durch eine signifikante Änderung der Raumluftbelastung. Durch den zeitlichen Verlauf der Parameter lässt sich zudem auf den Öffnungsgrad des Fensters schließen. Je schneller der oder die Parameter eine Veränderung erfahren, desto weiter ist das Fenster geöffnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Fenstergriffkupplung mit einer Einrichtung zur Erfassung der Position des Fenstergriffes und/oder der Stellung der Koppeleinrichtung ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines oder mehrerer Hallsensoren und einer Anzahl von Magneten, die im Wesentlichen ringförmig um den Fenstergriff und/oder das Koppelelement angeordnet werden, so dass die Stellung des Fenstergriffs beziehungsweise des Koppelelements detektiert und bestimmt werden kann, aus der wiederum auf den Öffnungszustand des Fenster geschlossen werden kann.
  • In jedem Fall dient eine solche Verschlussüberwachung nicht nur der bloßen Information an den Nutzer, er kann infolgedessen per Fernzugriff auch ein Schließen des Fensters auslösen. Außerdem kann mittels der Verschlussüberwachung auch eine Einbruchsüberwachung erfolgen. Wird ein geöffnetes Fenster erkannt, obwohl beispielsweise die Sensordaten keine Öffnung erfordern, kann eine Warnung an den Bewohner oder Nutzer des Raumes übermittelt werden. Ist dieser nicht anwesend oder hat er anhand der Warnung Grund zu der Annahme, dass ein Einbruch vorliegt, kann er die Polizei verständigen.
  • Die erfindungsgemäße Fenstergriffkupplung kann als Nachrüstelement für ein Fenster ausgebildet sein. Damit kann erreicht werden, dass auch alte Fenster beziehungsweise Fenster gemäß dem Stand der Technik mit der Fenstergriffkupplung nachgerüstet werden und von ihrer Funktionalität profitieren können. Durch die Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung ist es möglich, den Fenstergriff eines Bestandsfensters zu entfernen, die Fenstergriffkupplung in Eingriff mit dem dort vorgesehenen Getriebe der Beschläge zu bringen und den Fenstergriff dann in die Fenstergriffkupplung einzusetzen. Der Einbau ist demnach schnell und einfach zu handhaben. Je nach geometrischer Ausgestaltung der Fenstergriffkupplung kann gegebenenfalls eine Kürzung des Dorns des Bestandsfenstergriffs erforderlich sein. Die Fenstergriffkupplung kann aber hinsichtlich Geometrie, Material und Gestaltung derart an das oder die Bestandsfenster angepasst werden, dass sie sich optisch gut in das Fenster einfügt und Anpassungsarbeiten an dem Bestandfenster und insbesondere dem Dorn des Fenstergriffs nicht erforderlich sind.
  • Ebenfalls beansprucht ist ein Fenster mit einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung. So kann die Fenstergriffkupplung zum Beispiel bereits bei der Fertigung des Fensters eingesetzt oder in das Gesamtsystem des Fensters integriert werden. Damit ist eine Montage vor Ort nicht mehr notwendig und es ist sichergestellt, dass die Fenstergriffkupplung korrekt eingebaut wurde. Zudem wird der Einbau des Fensters auf diese Weise nicht verzögert.
  • Mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung und einem Fenster mit einer solchen kann eine nutzerunabhängige Lüftung von Räumen erfolgen. Wird ein Grenzwert eines Raumluftparameters wie beispielsweise der Luftfeuchte erreicht, wird durch die Fenstergriffkupplung eine Lüftungsstellung des Fensters bewirkt, bei der ein im Vergleich zum geschlossenen Fenster erhöhter Luftwechsel erreicht wird. Dazu muss der Bewohner oder Raumnutzer nicht eingreifen. Damit wird eine ausreichende Lüftung eines Raumes erreicht, ohne dass zusätzliche technische Komponenten oder ein andauernder Luftaustausch der Raumluft mit der Außenluft erfolgt, der regelmäßig eine Schwächung der Gebäudehülle hinsichtlich der Dichtheit und des Schallschutzes mit sich bringt. Eine solche Schwächung ist mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung nicht nötig. Die Rückstellung der Fenstergriffkupplung bei ausreichend erfolgtem Luftwechsel stellt sicher, dass nicht unnötig Energie zum Ausgleichen des Raumklimas erforderlich ist, da das Fenster bei Unterschreiten der vorgegebenen Grenzwerte zeitnah schließt. Es wird also eine bedarfsgerechte Lüftung erreicht.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Draufsicht und einen Schnitt durch eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung,
    Figur 2
    eine perspektivische Darstellung der Anordnung einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung an einem Fenster und
    Figur 3
    die mit einer erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung erreichbaren Öffnungszustände eines Fensters.
  • Figur 1 zeigt eine Draufsicht (Figur 1a) und einen Schnitt (Figur 1b) durch eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung 10. Die Fenstergriffkupplung 10 wurde nachträglich in ein Bestandsfenster eingebaut. Dazu wurde der Fenstergriff 12 mit seinem Dorn 14 von dem Fensterflügel 40 entnommen und der Dorn 14 auf das notwendige Maß gekürzt. Die Fenstergriffkupplung 10 wurde mit dem Getriebe 16 für die Beschläge des Fensters in Eingriff gebracht und anschließend der Fenstergriff 12 mit gekürztem Dorn 14 in die Fenstergriffkupplung 10 eingesetzt. Das Zusammenwirken der relevanten Baugruppen wird zusätzlich aus Figur 2 deutlich, in der die Darstellung der Übersicht halber vereinfacht und perspektivisch erfolgt.
  • Die Fenstergriffkupplung 10 ist mit einem Gehäuse 22, einem Koppelelement 20 und einem Dehnstoffantrieb mit einem thermoelektrischen Dehnstoffelement 24 und einem Federelement 26 gebildet. Das Federelement 26 ist am Koppelelement 20 (in Figur 1a an seinem linken Ende) und am Gehäuse 22 (in Figur 1a an seinem rechten Ende) fixiert. Das Koppelelement 20 stellt den Eingriff beziehungsweise die Wirkverbindung mit dem Getriebe 16 für die Beschläge des Fensters her und stellt außerdem eine Aufnahme für den Dorn 14 des Fenstergriffes 12 bereit.
  • Zudem weist der Dehnstoffantrieb einen Feuchtesensor sowie eine Energieversorgung 32 in Form einer Kleinspannungsstromversorgung auf. Der Feuchtesensor ist an einer Stelle im Raum angeordnet, die für die Entwicklung der Raumluftfeuchte repräsentativ ist, und mit der Energieversorgung 32 gekoppelt. Der Feuchtesensor ist mit einem elektrolytischen Polymersensor ausgebildet, der einen voreingestellten Schaltpunkt bei Erreichen einer kritischen Luftfeuchte aufweist. Wird diese kritische Luftfeuchte erreicht, gibt der Feuchtesensor die Energieversorgung 32 frei, so dass Strom in das thermoelektrische Dehnstoffelement 24 fließt und zu seiner Erwärmung führt. Das thermoelektrische Dehnstoffelement 24 dehnt sich nun in Richtung des Fixpunktes des Federelementes 26 am Gehäuse 22 (in Figur 1a nach rechts und etwas nach unten) aus.
  • Dabei wird ein Krafteintrag auf das Federelement 26 erreicht. Durch die Fixierung des Federelements 26 und die rotierbare Anordnung der Fenstergriffkupplung 10 am Getriebe 16 des Fensters führt der Krafteintrag zu einer Rotation der Fenstergriffkupplung 10 um die Drehachse des Getriebes 16, in dieser beispielhaften Ausgestaltung im Uhrzeigersinn (angezeigt durch den Pfeil in Figur 1a). Mit dieser Rotation wird auch das Getriebe 16 des Fensters mitbewegt, so dass das Fenster zumindest teilweise geöffnet wird. Ebenso wird der Fenstergriff 12 mitrotiert.
  • Konkret wird in dieser Ausgestaltung eine Rotation um etwa 45° erreicht, so dass die Viertelstellung des Fenstergriffs 12 erreicht wird, bei der der Anpressdruck des Fensterflügels 40 auf den Fensterrahmen aufgehoben ist und sich eine Fugenlüftung einstellt. Diese Fugenlüftung bewirkt einen Luftaustausch zwischen der Raumluft und der Außenluft. Die Öffnungsweite der Fenstergriffkupplung 10 ist dabei durch ihre konkrete bauliche Ausgestaltung auf diese 45° begrenzt, um den Einbruchsschutz des Fensters auch in der nun erreichten Lüftungsstellung nicht zu beeinträchtigen. Dazu folgen nachstehend weitere Ausführungen.
  • Die Lüftungsstellung ist in Figur 3 zusammen mit den weiteren Öffnungspositionen eines Fensters mit der erfindungsgemäßen Fenstergriffkupplung 10 dargestellt, wobei Figur 3a ein geschlossenes Fenster, Figur 3b ein Fenster in der durch die Fenstergriffkupplung 10 bewirkten Lüftungsstellung, Figur 3c ein geöffnetes Fenster und Figur 3d ein gekipptes Fenster zeigt.
  • Wird die kritische Luftfeuchte infolge des Lüftens unterschritten und durch den Feuchtesensor erfasst, wird die Energiezufuhr zu dem thermoelektrischen Dehnstoffelement 24 unterbrochen. Es erfolgt keine weitere Erwärmung, vielmehr kühlt das Dehnstoffelement 24 ab und seine Ausdehnung geht zurück. Da nun kein Krafteintrag mehr auf das Federelement 26 erfolgt, stellt dieses seinen Ausgangszustand wieder her und stellt dabei die Fenstergriffkupplung 10 zurück in die Ausgangsposition. Das Fenster ist nun geschlossen und lüftet nicht mehr.
  • Um die Fenstergriffkupplung 10 bei einem manuellen Öffnen des Fensters, wenn also ein Benutzer das Fenster öffnet, mechanisch zu entkoppeln, weist die Fenstergriffkupplung 10 einen Freilaufhebel 28 auf. Wird das Fenster manuell geöffnet, entriegelt der Freilaufhebel 28 das Federelement 26, so dass der Fenstergriff 12 rotiert werden kann, während das Gehäuse 22 keine Rotation erfährt. Dadurch kann unter anderem vermieden werden, dass das Federelement 26 beim manuellen Betätigen des Fenstergriffes bricht.
  • Außerdem wirkt die Ausgestaltung des Federelements 26 an seinem in Figur 1a linken Ende mit einer Biegung zu einer Halbschale, die den Freilaufhebel 28 umgreift, als die oben bereits erwähnte bauliche Begrenzung der Rotation der Fenstergriffkupplung 10. Daher lässt sich eine Rotation durch den Dehnstoffantrieb nur soweit bewirken, wie es die Verformbarkeit des Federelementes 26 erlaubt. [SW2]
  • Die Fenstergriffkupplung 10 ist für einen Fernzugriff ausgebildet, das heißt, sie weist eine Kommunikationseinrichtung (nicht gezeigt) mit einer IP-Adresse nach dem Prinzip "Smart Home" auf, so dass der Benutzer mittels einer App auf seinem Smartphone die durch den Feuchtesensor erfasste Luftfeuchte abrufen kann. Somit lässt sich auf einfache Weise auch eine Verschlussüberwachung des Fensters realisieren. Sinkt die Luftfeuchte signifikant ab, ist von einem teilweisen oder vollständigen Öffnen des Fensters auszugehen, wobei die Geschwindigkeit des Abfalls der Luftfeuchte auf die Öffnungsweite des Fensters schließen lässt. Da die Fenstergriffkupplung 10 nur die Öffnung bis zur Lüftungsstellung erlaubt, kann aus einem weiteren Öffnungsgrad des Fensters auf eine manuelle Öffnung und/oder einen Einbruch geschlossen werden. Dies kann dem Benutzer mithilfe der Kommunikationseinrichtung übermittelt werden.
  • Zudem kann die Fenstergriffkupplung 10 mit weiteren Sensoren für die Temperaturen der Raumluft und der Außenluft, für die Außenluftfeuchte und/oder die Raumluftbelastung ausgebildet sein, so dass diese Parameter zur Beurteilung, ob die Lüftungsstellung eingestellt werden soll, einbezogen werden können. Es kann auch ein multispektraler Sensor zur Erfassung mehrerer Luftparameter vorgesehen sein. Der oder die Sensoren können auf die Energieversorgung 32 zum Dehnstoffelement 24 einwirken oder es kann eine Steuereinrichtung zwischengeschaltet werden, die die Sensordaten auswertet und eine Rotation der Fenstergriffkupplung 10 bewirkt, so sie erforderlich ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Fenstergriffkupplung
    12
    Fenstergriff
    14
    Dorn
    16
    Getriebe für die Beschläge
    20
    Koppelelement
    22
    Gehäuse
    24
    Dehnstoffelement
    26
    Federelement
    28
    Freilaufhebel
    32
    Energieversorgung
    40
    Fensterflügel

Claims (10)

  1. Fenstergriffkupplung (10) zur nutzerunabhängigen Lüftung von Räumen mit
    einem Koppelelement (20), das mit einer Aufnahme für einen Dorn (14) eines Fenstergriffs (12) ausgebildet ist und in Eingriff mit einem Getriebe (16) zur Bewegung der Beschläge eines Fensters anzuordnen ist, einem Gehäuse (22) und einem Dehnstoffantrieb, wobei
    der Dehnstoffantrieb mit einem Dehnstoffelement (24) und einem Federelement (26) gebildet ist,
    das Federelement (26) an dem Koppelelement (20) und an dem Gehäuse (22) fixiert ist und
    das Dehnstoffelement (24) so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Ausdehnung des Dehnstoffelements (24) einen Krafteintrag auf das Federelement (26) nahe der Fixierung am Gehäuse (22) und damit eine Rotation der Fenstergriffkupplung (10) zum zumindest teilweisen Öffnen des Fensters bewirkt.
  2. Fenstergriffkupplung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnstoffantrieb mit
    • einem Feuchtesensor, einer Energieversorgung (32) und einem thermoelektrischen Dehnstoffelement (24) oder
    • mit einem feuchtsensitiven bionischen Dehnstoffelement (24) ausgebildet ist.
  3. Fenstergriffkupplung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Fenstergriffkupplung (10) begrenzt ist.
  4. Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenstergriffkupplung (10) ein Freilaufelement (28) aufweist, um eine mechanische Entkopplung der Fenstergriffkupplung (10) zu bewirken.
  5. Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenstergriffkupplung (10) eine Kommunikationseinrichtung aufweist, um einen Fernzugriff auszubilden.
  6. Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnstoffantrieb sensitiv für die Außenlufttemperatur, die Außenluftfeuchte, die Raumlufttemperatur und/oder die Raumluftbelastung ist.
  7. Fenstergriffkupplung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenstergriffkupplung (10) eine Raumluftmanagementeinrichtung aufweist.
  8. Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenstergriffkupplung (10) eine Verschlussüberwachung aufweist.
  9. Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenstergriffkupplung (10) als Nachrüstelement für ein Fenster ausgebildet ist.
  10. Fenster mit einer Fenstergriffkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP21723137.2A 2020-05-28 2021-04-14 Fenstergriffkupplung mit dehnstoffantrieb und fenster mit fenstergriffkupplung Active EP4127366B1 (de)

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