[0001] Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines
Flügels eines Fensters, einer Tür, einer Lüftungsklappe oder dergleichen, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung geht von der Verwendung von Linearantrieben aus, die in unterschiedlichen
Ausführungen bekannt sind, insbesondere mit Druckluftzylinder oder Hydraulikzylinder
als Antriebsquelle oder mit einem elektromotorischen Antrieb. Ein lineares Kraftübertragungselement
des Linearantriebs kann einfach eine Schubstange des Druckluft- oder Hydraulikzylinders
oder im Falle eines elektromotorischen Linearantriebs eine Zahnstange sein. Es ist
aber auch möglich, ein lineares Kraftübertragungselement mit einer Zugseilanordnung
für zwei einander entgegengesetzte Zugrichtungen zu realisieren.
[0003] Eine Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise
für einen Flügel bekannt, der an wenigstens einer Seite schwenkbar an einem Blendrahmen
gelagert ist, wobei der Flügel einen Flügelrahmen aufweist (
DE 103 00 653 A1). Zwischen dem Flügel und dem Blendrahmen ist eine Ausstellvorrichtung an einer Seite
angeordnet, die einer Schwenkachse des Flügels gegenüber liegt. Die Ausstellvorrichtung
weist einen Hauptscherenlenker auf, dessen eines Ende drehbar am Blendrahmen festgelegt
ist und dessen anderes Ende drehbar sowie verschieblich in einer Kulisse eines stangenartigen
Scherengehäuses geführt ist, welches an einer oberen Seite des Flügel festgelegt ist.
Die Ausstellschere kontrolliert die Bewegung des Flügels beim Öffnen und Schließen
eines Drehkippfensters, zu dem der Flügel gehört, sowie auch eine eindeutige Positionierung
des Flügels bezüglich des Blendrahmens in der Schließstellung. Zum Öffnen des Fensters
in die Kippstellung und zum Schließen des Fensters dient eine am Flügel kompakt und
platzsparend untergebrachte Antriebsvorrichtung, die als Antriebsorgan eine schubsteife
Antriebskette aufweist, die im wesentlichen in der Mitte des Hauptscherenlenkers an
einem Anlenkpunkt fixiert ist. Von dem Hauptscherenlenker aus erstreckt sich die Antriebskette
senkrecht zum Flügelrahmen und wird an diesem um 90° umgelenkt und zu einem Antriebsgehäuse
geführt, welches die Antriebsquelle beinhaltet, insbesondere einen Elektromotor mit
Getriebe. Die relativ aufwendige schubsteife Antriebskette kann in einer Variante
zumindest bereichsweise durch eine kostengünstigere Schubstange, insbesondere eine
Zahnstange ersetzt sein, beziehungsweise auf die minimal zur Gewährleistung der Funktion
des Öffnens des Fensters nötige Wirklänge reduziert sein. Zum Antrieb der Schubstange
sind verschiedene Mechaniken möglich, wie ein Antrieb durch ein Antriebszahnrad oder
eine Spindel oder eine sonstige huberzeugende motorische Antriebsmechanik. Es verbleibt
jedoch ein funktionell notwendiger Abschnitt der aufwendigen schubsteifen Antriebskette.
Außerdem ist bei dieser Antriebsvorrichtung der verhältnismäßig geringe Öffnungswinkel
des Fensters in Lüftungsstellung, beziehungsweise Kippwinkel, von weniger als 45°
in Anwendungsfällen störend, in denen ein größerer Öffnungswinkel gefordert wird.
[0004] Somit kann ein Kettenantrieb mit umgelenkter Schubgliederkette so angeordnet werden,
dass dieser nicht in den Raum zwischen Profilelementen des Flügels störend hineinragt.
Jedoch sinkt aus Stabilitätsgründen die erreichbare Druckkraft zum Öffnen des Flügels
mit zunehmender Hublänge stärker als bei Antrieben mit starrem Hubelement wie einer
Schubstange.
[0005] Um eine Betätigungsvorrichtung beziehungsweise einen Antrieb zum Öffnen und Schließen
eines Flügels, beziehungsweise eines Klappenelements zu schaffen, wobei der Linearantrieb
seitlich verdeckt an dem Klappenelement montierbar ist und dieses mit konstanter Druck-
oder Zugkraft betätigen kann, ist es bekannt, eine Schubgliederkette um die Achse
eines Kettenrades umzulenken und das lose Ende der Kette mit dem Klappenelement zu
verbinden (
DE 298 16 102 U1). Dabei wird die Kette so geführt, dass sie im ausgefahrenen Zustand stets eine steife
Lage einnimmt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass ein zusätzliches Hebelelement
einen Moment erzeugt, welches zusammen mit der auf die Führung der Kette wirkenden
Kraft die gewünschte Kräftesumme ergibt. Die Kräftesumme kann durch verschiedene Einrichtungen
erzeugt werden, zum Beispiel mit einem federnden Element, welches über einen geführten
Stößel mit der Führung der Kette verbunden ist. Ein kompakter Antrieb kann dadurch
geschaffen werden, dass ein Hebel fest an der Antriebseinheit gelagert ist, der über
eine Druckrolle an dem klappbaren Element anliegt, um dieses zu betätigen. Das klappbare
Element kann stattdessen auch über ein Führungs- und Verbindungselement fest mit dem
Antrieb verbunden sein. - Mit allen Ausführungsformen wird angestrebt, das Klappenelement
mit konstanter Druck- sowie Zugkraft zu betätigen. Da jedoch zum Beispiel große Widerstände
beim Öffnen des Klappenelements durch Schneelast und/oder Zufrieren zu überwinden
sind, kann die Betätigungsgeschwindigkeit über den gesamten Öffnungsweg bei gegebener
Antriebsleistung unerwünscht langsam sein.
[0006] Um dem abzuhelfen sind aus der Praxis zusätzliche Maßnahmen bekannt, wie zum Beispiel
in Form einer an das Klappenelement beziehungsweise den Flügel mit einer Gasfeder
angedrückten Rolle zum Öffnen, wogegen zum Schließen eine aufwendige Seilkonstruktion
vorgesehen ist.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
Nachteile der bekannten Betätigungsvorrichtungen eine solche der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, deren Linearantrieb verdeckt in dem Rahmenprofil integriert werden
kann und mit der ein großer Öffnungswinkel in Relation zu dem Hub des Linearantriebes
schnell erreicht werden kann. Dabei soll die Druckkraft zum Öffnen sowie Zugkraft
zum Schließen des Flügels in Abhängigkeit von dessen Öffnungswinkel konstruktiv einfach
einstellbar sein, insbesondere so, dass zum zuverlässigen Öffnen des Flügels eine
große Druckkraft auf den Flügel ausgeübt wird.
[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung gelöst, die die in Anspruch
1 angegebenen Merkmale aufweist.
[0009] Zum Einbau in ein im Wesentlichen waagerechtes Rahmenprofil weist die Betätigungsvorrichtung
das in Anspruch 2 angegebene Merkmal auf, dass das lineare Kraftübertragungselement
bzw. gemäß Anspruch 7 bevorzugt die Schubstange an seinem bzw. ihrem der Antriebsquelle
abgewandten Ende durch das Führungselement in der zweiten Kulisse und in der dritten
Kulisse jeweils drehbar und verschiebbar geführt ist.
[0010] Als Variante für ein im Wesentlichen senkrechtes Rahmenprofil, wie es für ein Fenster
vorgesehen ist, eignet sich besonders eine Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 18.
[0011] In beiden Varianten der Betätigungsvorrichtung lässt sich diese in dem Rahmenprofil
kompakt integrieren, und zwar gemäß Anspruch 3 in einem seitlichen Zwischenraum des
geschlossenen Rahmenprofils, so dass sie darin verdeckt ist. Dabei liegt eine Längsachse
des Linearantriebs mit der Schubstange im Wesentlichen parallel zu einer Hauptebene
des Rahmenprofils im geschlossenen Zustand. Als Hauptebene kann die Ebene angesehen
werden, in der die Hauptöffnung des ersten Profilelements, nämlich des Stockprofils,
liegt, die durch den Flügel an dem zweiten Profilelement, nämlich dem Flügelprofil
verschlossen wird.
[0012] Eine wesentliche Besonderheit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung besteht
darin, dass durch die Gestaltung der länglichen zweiten Kulisse und/oder dritten Kulisse,
insbesondere durch deren Steigung, d.h. Neigung zu der jeweiligen Bewegungsrichtung
des linearen Kraftübertragungselements bzw. bevorzugt der Schubstange des Linearantriebs
gemäß Anspruch 10 das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Hubbewegung der Schubstange
des Linearantriebs und einer Öffnungswinkeländerung des Rahmenprofils vorbestimmt
werden kann, und zwar auch abschnittsweise entlang dem Hubweg unterschiedlich. Die
Bewegungsrichtung der Schubstange wird durch die dritte Kulisse bestimmt, und zwar
ausschließlich durch diese bestimmt, wenn die dritte Kulisse in einem feststehenden
Profilelement angeordnet ist.
[0013] Insbesondere ist es zum Beispiel bei im Wesentlichen waagerechten Einbau vorteilhaft
möglich, die Hubbewegung des Linearantriebs anfänglich sehr langsam zu übersetzen,
um ein hohes Drehmoment an dem beweglichen Profilelement, d.h. Flügelprofil des Rahmenprofils
zu erreichen. Damit kann das Flügelprofil gemäß gesetzlichen Bestimmungen auch unter
Schneelast und/oder Vereisung zuverlässig geöffnet werden.
[0014] Zur Realisierung des oben erwähnten großen Drehmoments verläuft gemäß Anspruch 4
ein erster Abschnitt der zweiten Kulisse mit geringerer Steigung bezüglich der dritten
Kulisse als ein sich an dem ersten Abschnitt anschließender zweiter Abschnitt der
zweiten Kulisse, wobei das Führungselement im geschlossenen Zustand des Rahmenprofils
in den ersten Abschnitt der zweiten Kulisse und in die dritte Kulisse eingreift.
[0015] Raumsparend können dabei gemäß Anspruch 5 der erste Abschnitt der zweiten Kulisse
und die dritte Kulisse im geschlossenen Zustand des Rahmenprofils annähernd in Bewegungsrichtung
des linearen Kraftübertragungselements des Linearantriebs sowie im Wesentlichen parallel
zu der Hauptebene des geschlossenen Rahmenprofils verlaufen.
[0016] Zu der raumsparenden Anordnung gehört nach Anspruch 6, dass auch die erste Kulisse
im Wesentlichen parallel zu der Hauptebene des geschlossenen Rahmenprofils verläuft.
[0017] Für die weitere Hubbewegung, wenn das Flügelprofil zum Beispiel einen Öffnungswinkel
von 45° gegenüber der Waagerechten überschreitet, kann das oben genannte Übersetzungsverhältnis
zweckmäßig ins schnelle geändert sein, um die Flügelendstellung rasch zu erreichen.
Dabei genügt ein verhältnismäßig geringes auf das bewegliche Profilelement ausgeübtes
Drehmoment. Hierzu wird der Führungswagen in dem in Anspruch 4 erwähnten zweiten Abschnitt
der zweiten Kulisse geführt, deren Steigung größer als diejenige des ersten Abschnitts
ist.
[0018] Die abschnittsweisen Neigungen der Abschnitte insbesondere der zweiten Kulisse und/oder
gegebenenfalls der dritten Kulisse können gemäß Anspruch 11 stetig ineinander übergehen,
wozu mindestens einer der Abschnitte an einer Übergangsstelle gekrümmt ist. Damit
können eine stetige Änderung der Übersetzung und ein weicher Bewegungsablauf des bewegten
Profilelements erreicht werden.
[0019] Konstruktiv kann das Führungselement, welches z.B. in der Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung
nach Anspruch 2 das lineare Kraftübertragungselement, insbesondere die Schubstange
an einem der Antriebsquelle abgewandten Ende in der zweiten Kulisse sowie in der dritten
Kulisse drehbar und verschiebbar führt, nach Anspruch 8 eine an diesem Ende des linearen
Kraftübertragungselements reibungsarm gelagerte Führungsrolle sein, die in die zweite
Kulisse und in die dritte Kulisse eingreift.
[0020] Grundsätzlich geeignet ist ein Bolzen als Führungselement.
[0021] Besonders gut wird die lichte Bauhöhe des Rahmenprofils genutzt, wenn das Führungselement
gemäß Anspruch 9 ein Führungswagen mit drei Führungsrollen ist, von denen zwei in
die zweite oder dritte Kulisse eingreifen und die dritte Führungsrolle in die jeweils
andere Kulisse eingreift. Infolge der beiden Führungsrollen, die in die gleiche Kulisse
eingreifen, kann der Führungswagen nicht unerwünscht kippen, sondern muss dem Verlauf
der Kulisse folgen, in die die beiden Führungsrollen eingreifen.
[0022] Weiterhin kann konstruktiv zweckmäßig gemäß Anspruch 12 wenigstens eine der oben
genannten ersten Kulisse, zweiten Kulisse und dritten Kulisse jeweils als Nut in einer
plattenförmigen Konsole ausgebildet sein, die an einem der beiden Profilelemente befestigt
ist.
[0023] Materialsparender ist es gemäß Anspruch 13 möglich, mindestens eine der drei Kulissen
jeweils als Nut aus einem der beiden Profilelemente selbst beziehungsweise dem Lenker
auszuformen.
[0024] Es sind je nach Bauvorschrift und Ausbildung des Rahmenprofils vielfältig verschiedene
Konfigurationen der Betätigungsvorrichtung möglich:
[0025] Gemäß Anspruch 14 ist der Linearantrieb an dem Flügelprofil montiert und die dritte
Kulisse ist an dem Stockprofil festgelegt.
[0026] Gemäß Anspruch 15 ist hingegen der Linearantrieb an dem Stockprofil montiert, an
dem auch die dritte Kulisse festgelegt ist.
[0027] Gemäß Anspruch 16 ist der Linearantrieb an dem Stockprofil montiert und die dritte
Kulisse ist an dem Flügelprofil festgelegt.
[0028] Gemäß Anspruch 17 ist hingegen der Linearantrieb an dem Flügelprofil montiert, an
dem auch die dritte Kulisse festgelegt ist.
[0029] Wie oben erwähnt ist für im Wesentlichen senkrechten Einbau des Rahmenprofils die
Ausführung der Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18 vorgesehen,
wonach an das Führungselement eine Hilfsschubstange angelenkt ist, die durch das Führungselement
in der zweiten Kulisse und in der dritten Kulisse jeweils drehbar und verschiebbar
geführt ist, wobei an das dem Führungselement abgewandten Ende der Hilfsschubstange
das der Antriebsquelle abgewandte Ende des linearen Kraftübertragungselements, insbesondere
der Schubstange angelenkt ist und wobei das dem Führungselement abgewandte Ende der
Hilfsschubstange und das der Antriebsquelle abgewandte Ende des linearen Kraftübertragungselements
bzw. der Schubstange in einer Hilfskulisse in einem der beiden Profilelemente drehbar
und verschiebbar geführt sind. Damit wird erreicht, dass die Betätigungsvorrichtung
in der geöffneten Stellung des Flügels ein größeres Drehmoment an diesen abgibt. Das
sichere Schließen des Flügels kann auch hier durch die Gestaltung der zweiten und
der dritten Kulisse erreicht werden. Dabei kann die dritte Kulisse verhältnismäßig
kurz ausgeführt sein.
[0030] Sechs Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung werden nachfolgend
anhand einer Zeichnung mit 27 Figuren beschrieben, aus denen weitere Einzelheiten
der Erfindung ersichtlich sind. Es zeigt:
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 2
- ein Detail der Figur 1 in größerer Darstellung,
- Figur 3
- die erste Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 4
- die erste Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 5
- ein Detail der Figur 4 in größere Darstellung,
- Figur 6
- eine zweite Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 7
- ein Detail der Figur 6 in größerer Darstellung,
- Figur 8
- die zweite Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 9
- die zweite Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 10
- ein Detail der Figur 9 in größerer Darstellung,
- Figur 11
- eine dritte Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 12
- ein Detail der Figur 11 in größerer Darstellung,
- Figur 13
- die dritte Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 14
- die dritte Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 15
- ein Detail der Figur 14,
- Figur 16
- eine vierte Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 17
- ein Detail der Figur 16 in größerer Darstellung,
- Figur 18
- die vierte Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 19
- die vierte Ausführungsform im geschlossenen Zustand in einer schematischen Seitenansicht,
- Figur 20
- ein Detail der Figur 19 in größerer Darstellung,
- Figur 21
- ein Detail einer fünften Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer schaubildlichen
Darstellung,
- Figur 22
- ein Detail der fünften Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schaubildlichen
Darstellung,
- Figur 23
- die fünfte Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schaubildlichen Darstellung,
- Figur 24
- ein Detail der fünften Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schaubildlichen
Darstellung,
- Figur 25
- einen Ausschnitt einer sechsten Ausführungsform in halb geöffnetem Zustand in einer
schaubildlichen Darstellung,
- Figur 26
- die sechste Ausführungsform in weiter geöffnetem Zustand in einer schaubildlichen
Darstellung und
- Figur 27
- die sechste Ausführungsform in geschlossenem Zustand in einer schaubildlichen Darstellung.
[0031] In den Figuren der Zeichnung sind übereinstimmende Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0032] Die nachfolgenden Ausführungsformen werden zunächst im Hinblick auf ihren halb geöffneten
Zustand beschrieben, da in ihnen die einzelnen Elemente zum Teil deutlicher erkennbar
sind als im geschlossenen Zustand.
[0033] Dementsprechend ist in den Figuren 1 bis 20 mit 1 ein Stockprofil und mit 2 ein Flügelprofil
bezeichnet, die zusammen ein Rahmenprofil eines Flügels bilden, an dem eine Betätigungsvorrichtung
mit einem Linearantrieb 3 angeordnet ist, um den Flügel aus einer geschlossenen Stellung
gemäß den Figuren 4 und 5 in eine halb geöffnete Stellung gemäß den Figuren 1 und
2 oder darüber hinaus in eine weiter geöffnete Stellung gemäß Figur 3 zu schwenken
und gegebenenfalls umgekehrt zurückzuschwenken.
[0034] Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass die erste bis fünfte Ausführungsform gemäß
den Figuren 1 bis 24 für einen waagerechten Einbau des Rahmenprofils vorgesehen sind
und die sechste Ausführungsform gemäß den Figuren 25 bis 27 für einen senkrechten
Einbau des Rahmenprofils.
[0035] Weiter im Einzelnen ist in der ersten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung
der Linearantrieb 3 um eine Schwenkachse 4 schwenkbar, die an dem Flügelprofil 2 montiert
ist. Das Flügelprofil ist um seine Schwenkachse 2a schwenkbar. Eine Schubstange 5
ragt aus einer nichtbezeichneten Antriebsquelle des Linearantriebs 3 heraus, der in
den vorliegenden Ausführungsformen als Pneumatikzylinder realisiert ist.
[0036] An einem der Antriebsquelle abgewandten Ende des Linearantriebs 3 ist die Schubstange
5 mit einer Führungsrolle 6 versehen, die ein Führungselement darstellt, mit dem das
genannte Ende der Schubstange in einer sogenannten dritten Kulisse 7, die als Nut
in einer plattenförmigen Konsole 8 ausgebildet ist, verschiebbar ist und schwenkbar
ist. Die Konsole 8 ist an dem Stockprofil 1 befestigt und weist eine geringere Höhe
auf als die lichte Höhe zwischen dem Stockprofil 1 und dem Flügelprofil 2 im geschlossenen
Zustand.
[0037] An der plattenförmigen Konsole 8 ist weiterhin ein hebelförmiger Lenker 9 um eine
Schwenkachse 10 schwenkbar gelagert. Wie aus Figur 5 ersichtlich, entspricht die Höhe
des Lenkers 9 im Wesentlichen derjenigen der plattenförmigen Konsole 8, so dass auch
der Lenker 9 zwischen dem Stockprofil 1 und dem Flügelprofil 2 im geschlossenen Zustand
des Rahmenprofils beziehungsweise Flügels eingeschlossen sein kann.
[0038] Der Lenker 9 weist eine zweite Kulisse 11 auf, die im Wesentlichen in Längsrichtung
des Lenkers 9 verläuft. Analog verläuft die dritte Kulisse 7 in Längsrichtung der
plattenförmigen Konsole 8. Die Führungsrolle 6 ist außer in der dritten Kulisse auch
in der zweiten Kulisse gelagert, d.h. sie reicht durch diese beiden Kulissen 7 und
11 hindurch. Damit wird ein Hub der Schubstange 5 in eine Schwenkbewegung des Lenkers
9 und damit des Flügelprofils 2 umgesetzt. Um eine klemmfreie Einstellung des Flügelprofils
2 für jeden möglichen Öffnungswinkel beispielweise zwischen 0 und 60° zu bewirken,
ragt eine an einem der Schwenkachse 10 abgewandten Ende des Lenkers 9 angebrachte
Hilfsführungsrolle 12 in eine erste Kulisse 13, die als Nut Bestandteil einer plattenförmigen
Hilfskonsole 14 ist, welche an dem Flügelprofil 2 befestigt ist. Die erste Kulisse
13 verläuft wie ersichtlich im Wesentlichen parallel zu dem Flügelprofil 2 beziehungsweise
der diesem angepassten Hilfskonsole 14.
[0039] Im Unterschied zu der ersten Kulisse 13 ist jeweils die zweite Kulisse 11 und weniger
deutlich die dritte Kulisse 7 mit unterschiedlichen Abschnitten 17, 18 bzw. 15, 16
ausgebildet. Die Abschnitte 17, 18 werden nachfolgend anhand der Figuren 4 und 5 erläutert,
in denen das Rahmenprofil bestehend aus dem Stockprofil 1 und dem Flügelprofil 2 geschlossen
ist. Dabei sei eine Hauptebene definiert, die im geschlossenen Zustand des Rahmenprofils
parallel zu dem Stockprofil und dem Flügelprofil etwa durch eine Gebäudeöffnung verläuft,
jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die dritte Kulisse 7, die mit dem Stockprofil
1 in fester Verbindung steht, umfasst einen ersten Abschnitt 15 und einen zweiten
Abschnitt 16, die beide im Wesentlichen parallel zu der Hauptebene beziehungsweise
dem Stockprofil verlaufen. Hingegen weist die zweite Kulisse in dem Lenker 9 einen
ersten Abschnitt 17 auf, der zu der Hauptebene nur wenig geneigt verläuft, sowie einen
sich daran anschließenden zweiten Abschnitt 18, der stärker zu der Hauptebene geneigt
ist bzw. eine größere Steigung als der erste Abschnitt 17 aufweist. Die zweite Kulisse
ist in den Figuren 4 und 5 durch die plattenförmige Konsole 8 verdeckt und daher mit
unterbrochenen Linien dargestellt.
[0040] Wenn in der geschlossenen Stellung des Rahmenprofils gemäß den Figuren 4 und 5 der
Linearantrieb 3 aktiviert wird, schiebt er die Schubstange 5 und mit dieser die Führungsrolle
6 in den Kulissen 7 und 11 nach links, so dass die Kulissen 7, 11 durch die Kraftkomponente
F1, siehe Fig. 2, entsprechend ihrer Steigung zu der Hauptebene langsam, aber mit
großem Öffnungsmoment auseinander schwenken, bis die Führungsrolle 6 zu den zweiten
Abschnitten 16, 18 der dritten Kulisse beziehungsweise zweiten Kulisse gelangt, wie
in den Figuren 1 und 2 für die halb geöffnete Stellung des Rahmenprofils, d.h. dessen
Flügelprofils 2 dargestellt.
[0041] Bei weiterer Aktivierung des Linearantriebs 3 wird mit der Kraftkomponente F1 in
der gleichen Richtung das Flügelprofil 2 gemäß Figur 3 weiter geöffnet, und zwar aufgrund
der Steigung der zueinander gespreizten Abschnitte 16, 18 rascher bis zum Beispiel
60°, wo die Führungsrolle 6 an das Ende der zweiten Abschnitte 16, 18 der dritten
Kulisse beziehungsweise zweiten Kulisse gelangt.
[0042] Analog umgekehrt wird das Flügelprofil 2 wieder geschlossen, wobei die Kraftkomponente
F2, siehe Fig. 2, entsteht, wenn der Linearantrieb 3 die Schubstange 5 in der Zeichnung
nach rechts zurückzieht. Die Schließbewegung wird in der Nähe der geschlossenen Stellung
des Flügelprofils in Folge der Gestaltung der ersten Abschnitte 15, 17 der dritten
Kulisse beziehungsweise zweiten Kulisse abgebremst und das Schließmoment ist zum sicheren
Schließen des Flügels groß.
[0043] Die zweite Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung nach den Figuren 6 - 10 unterscheidet
sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 - 5 dadurch,
dass der Linearantrieb 3 statt über die Schwenkachse 4 an dem Flügelprofil 2 hier
über eine Schwenkachse 19 an dem Stockprofil 1 schwenkbar gelagert ist. Demgemäß bleibt
auch die beschriebene Wirkungsweise im Wesentlichen die gleiche, wobei die Bewegungsrichtung
der Schubstange 5 im Verlaufe des Hubs des Linearantriebs 3 im Wesentlichen gleich
bleibt entsprechend dem Verlauf der dritten Kulisse 7 in der plattenförmigen Konsole
8. Deswegen braucht hier der Linearantrieb nur um einen kleinen Winkel um die Schwenkachse
19 zu schwenken. Weiterhin kann ein Vorteil der Anordnung der Betätigungsvorrichtung
in der zweiten Ausführungsform darin gesehen werden, dass der Linearantrieb durch
das Stockprofil auch dann weitgehend verdeckt bleibt, zumindest in seitlicher Ansicht,
wenn das Rahmenprofil bzw. der Flügel geöffnet ist.
[0044] In der dritten Ausführungsform gemäß den Figuren 11 - 15 ist der Linearantrieb 3
ebenfalls um die Schwenkachse 19 schwenkbar an dem Stockprofil 1 gelagert, jedoch
sind gegenüber der ersten Ausführungsform die Anordnung der plattenförmigen Konsole
8, die hier an dem Flügelprofil 2 angebracht ist, sowie der Hilfskonsole 14, die hier
an dem Stockprofil 1 befestigt ist, und über den Lenker 9 mit der Konsole 8 in Verbindung
steht, vertauscht. Demgemäß ist die grundsätzliche Wirkungsweise der dritten Ausführungsform
gleich derjenigen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, wobei
aber in der dritten Ausführungsform der Linearantrieb 3 insbesondere im Bereich der
Schwenkachse 19 weniger bewegt wird als in der ersten Ausführungsform, in der die
Schwenkachse 4 an dem schwenkbaren Flügelprofil 2 angebracht ist.
[0045] In der vierten Ausführungsform gemäß den Figuren 16 - 20 ist der Linearantrieb 3
um die Schwenkachse 4 an dem Flügelprofil 2 schwenkbar gelagert und auch die plattenförmige
Konsole 8 mit der dritten Kulisse 7 ist an dem Flügelprofil 2 angebracht. Dagegen
ist die erste Kulisse 13 an dem Stockprofil 1 montiert. Hierbei ist also das Stockprofil
weitgehend frei von an ihm angebrachten Elementen der Betätigungsvorrichtung. Die
grundsätzliche Wirkungsweise ist die gleiche wie bei den anderen drei oben erörterten
Ausführungsformen der Betätigungsvorrichtung.
[0046] Die fünfte Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung gemäß den Figuren 21 - 24 unterscheidet
sich von den vier oben besprochenen Ausführungsformen dadurch, dass die dritte Kulisse
20 und die zweite Kulisse 21 als stetige Kurven geformt sind. Mit anderen Worten:
Abschnitte unterschiedlicher Steigung der zweiten Kulisse 21 bzw. der dritten Kulisse
20 gehen stetig ineinander über. Zur Verdeutlichung des ersten Abschnitts der zweiten
Kulisse 21 ist deren Anfang mit 44 bezeichnet und deren Ende mit 45, wo der zweite
Abschnitt beginnt. Mit den stetigen Kurvenformen der beiden Kulissen 20 und 21 wird
eine besonders verschleißarme Betätigungsvorrichtung erreicht, die sich durch einen
kontinuierlichen Bewegungsablauf beim Öffnen und Schließen auszeichnet, unter grundsätzlichem
Beibehalt der Vorteile, die unterschiedliche Steigungen der Kulisse - bezogen auf
die Bewegungsrichtung der Hubstange 22 des Linearantriebs 23 - ergeben. Die dritte
Kulisse ist dabei wiederum Bestandteil einer plattenförmigen Konsole 24, die in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel an dem Stockprofil 1 befestigt ist. Die zweite Kulisse
21 ist in einem Lenker 25 ausgeformt, der um die Schwenkachse 25a schwenkbar ist und
über eine Hilfsführungsrolle 26a in einer plattenförmigen Hilfskonsole 26 mit einer
ersten, geraden, im Wesentlichen parallel zu dem Flügelprofil 2 verlaufenden Kulisse
bzw. Hilfskulisse 27 mit dem Flügelprofil 2 in Verbindung steht. An dem Lenker 25
sowie an der Konsole 24 greift die Hubstange 22 des Linearantriebs 23 über einen Führungswagen
28 an, der mit zwei Führungsrollen 29, 30 in der dritten Kulisse 20 verschiebbar,
aber nicht schwenkbar bzw. drehbar geführt ist und der mit einer dritten Führungsrolle
31 in die zweite Kulisse 21 eingreift. Die dritte Führungsrolle 31 lässt eine Schwenkbewegung
des Lenkers 25 zu.
[0047] Mit der dargestellten Formgebung der zweiten Kulisse und der dritten Kulisse in Verbindung
mit dem Führungswagen 28 soll das Flügelprofil 2 aus der in Fig. 23 dargestellten
geschlossenen Stellung in die in Fig. 21 gezeigte halboffene Stellung und darüber
hinaus, bis die dritte Führungsrolle 31 das Ende 45 des ersten Abschnitts der zweiten
Kulisse 21 erreicht, langsam und mit großem Öffnungsmoment geschwenkt werden. Erst
daran anschließend, wenn die dritte Führungsrolle 31 über das Ende 45 des zweiten
Abschnitts der zweiten Kulisse 21 hinaus in deren dritten Abschnitt fährt, wird das
Flügelprofil 2 rasch weiter mit allerdings geringerem Öffnungsmoment in die in Fig.
22 gezeigte Endlage geschwenkt. In der letzten Bewegungsphase vor Erreichen der Endlage
soll das Flügelprofil abgebremst werden und sicher in der vollständig geöffneten Stellung
gehalten werden, die beispielsweise 60° beträgt.
[0048] Aus den Figuren 23 und 24 ist besonders deutlich ersichtlich, wie der zwischen dem
Stockprofil 1 und dem Flügelprofil 2 des Rahmenprofils gebildete Hohlraum durch die
quasi zusammengelegte Betätigungsvorrichtung ausgefüllt wird. Hierzu trägt nicht zuletzt
das nach unten gerichtete Ende der dritten Kulisse 20 bei, die dem ersten Abschnitt
dieser Kulisse entspricht. Im geschlossenen Zustand des Stockprofils wird der Führungswagen
in diesen Endabschnitt der dritten Kulisse 20 abgesenkt.
[0049] In der sechsten Ausführungsform ist die Betätigungsvorrichtung zwischen einem im
Wesentlichen senkrecht eingebauten Stockprofil 32 und einem um eine Schwenkachse 33a
schwenkbaren Flügelprofil 33 nach den Figuren 25 bis 27 angeordnet.
[0050] Die Besonderheit der sechsten Ausführungsform besteht darin, dass eine Schubstange
34 nicht direkt an einer als Führungselement dienenden Führungsrolle 35 angelenkt
ist, sondern über eine Hilfsschubstange 37, deren mit der Schubstange 34 verbundenes
Ende in einer Hilfskulisse 38 mittels einer weiteren Führungsrolle 39 geführt ist.
Die Hilfskulisse 38, die als weitere Nut in einer an dem Stockprofil montierten Konsole
40 ausgebildet sein kann, und zwar zusätzlich zu der weiter oben genannten dritten
Kulisse, die hier mit 41 bezeichnet ist, verläuft im Wesentlichen in Richtung der
Hilfsschubstange 37 und auch der dritten Kulisse 41. In der dritten Kulisse 41 ist
die Führungsrolle 36 geführt, die auch in die zweite Kulisse 42, die in dem Lenker
43 angeordnet ist, eingreift. Die Betätigungsvorrichtung ist vervollständigt durch
die erste Kulisse, die aus einer an dem Flügelprofil 33 angebrachten Konsole ausgeformt
ist. Diese erste Kulisse sowie die Konsole, aus der sie ausgeformt ist, sind in den
Figuren 25 bis 27 nicht erkennbar, da durch das Flügelprofil verdeckt. Andererseits
sind zur Sichtbarmachung der weiter oben beschriebenen Elemente an dem Stockprofil
32 Teile desselben ausgeschnitten.
[0051] Mit dieser Anordnung der Hilfsschubstange 37, die an einem Ende in der Hilfskulisse
38 geführt ist und an dem anderen Ende an der Führungsrolle 36 als Führungselement
angelenkt ist, wird der Angriffspunkt der Schubstange an dem Führungselement verschoben.
[0052] Der Zusatzaufwand für die Hilfskulisse 38 wird teilweise dadurch ausgeglichen, dass
die dritte Kulisse 41 kürzer sein kann als bei den ersten bis fünften Ausführungsformen.
[0053] In dem weiter geöffneten Zustand des Flügelprofils 33 gemäß Fig. 26 ist die Ausbildung
der Hilfskulisse 38 besonders gut erkennbar.
[0054] In dem geschlossenen Zustand des Flügelprofils gemäß Fig. 27 ist die Betätigungsvorrichtung
trotz der zusätzlichen Hilfsschubstange vollständig innerhalb des zwischen dem Stockprofil
32 und dem Flügelprofil 33 gebildeten Raums von außen nicht erkennbar untergebracht.
Das Stockprofil 32 ist hier ebenfalls zur Veranschaulichung aufgebrochen dargestellt.
Bezugszeichenliste
[0055]
- 1
- Stockprofil } Rahmenprofil eines Flügels
- 2
- Flügelprofil
- 2a
- Schwenkachse Flügelprofil
- 3
- Linearantrieb
- 4
- Schwenkachse
- 5
- Schubstange
- 6
- Führungselement/Führungsrolle
- 7
- dritte Kulisse / Nut
- 8
- plattenförmige Konsole
- 9
- Lenker
- 10
- Schwenkachse
- 11
- zweite Kulisse
- 12
- Hilfsführungsrolle
- 13
- erste Kulisse
- 14
- plattenförmige Hilfskonsole
- 15
- erster Abschnitt der dritten Kulisse
- 1 6
- zweiter Abschnitt der dritten Kulisse
- 1 7
- erster Abschnitt der zweiten Kulisse
- 18
- zweiter Abschnitt der zweiten Kulisse
- 19
- Schwenkachse
- 20
- dritte Kulisse
- 21
- zweite Kulisse
- 22
- Schubstange
- 23
- Linearantrieb
- 24
- Konsole
- 25
- Lenker
- 25a
- Schwenkachse
- 26
- Hilfskonsole
- 26a
- Hilfsführungsrolle
- 27
- erste Kulisse
- 28
- Führungswagen
- 29
- Führungsrolle
- 30
- Führungsrolle
- 31
- dritte Führungsrolle
- 32
- Stockprofil
- 33
- Flügelprofil
- 33a
- Schwenkachse Flügelprofil
- 34
- Schubstange
- 35
- Linearantrieb
- 36
- Führungsrolle
- 37
- Hilfsschubstange
- 38
- Hilfskulisse
- 39
- weitere Führungsrolle
- 40
- Konsole
- 41
- dritte Kulisse
- 42
- zweite Kulisse
- 43
- Lenker
- 44
- Anfang des ersten Abschnitts der zweiten Kulisse 21
- 45
- Ende des ersten Abschnitts der zweiten Kulisse 21
1. Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Flügels, eines Fensters, einer
Tür, einer Lüftungsklappe oder dergleichen, die zwischen einem ersten und einem zweiten
Profilelement, insbesondere einem Stockprofil (1, 32) und einem Flügelprofil(2, 33),
eines Rahmenprofils angeordnet ist und einen Lenker (9, 25, 34) umfasst, dessen eines
Ende drehbar an einem der beiden Profilelemente gelagert ist und dessen anderes Ende
drehbar und verschiebbar in einer ersten Kulisse (13, 27) geführt ist, die an einem
der beiden Profilelemente festgelegt ist, sowie mit einem eine Antriebsquelle und
ein lineares Kraftübertragungselement (5, 22, 34) umfassenden Linearantrieb (3, 23,
35), der an einem der beiden Profilelemente angeordnet ist und dessen lineares Kraftübertragungselement
(5, 22, 34) mit dem Lenker (9, 25, 43) in kraftübertragender Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Linearantrieb (3, 23, 35) an dem einen der beiden Profilelemente (1, 32; 2, 33),
an dem er angeordnet ist, drehbar gelagert ist,
dass die kraftübertragende Verbindung zwischen dem linearen Kraftübertragungselement (5,
22, 34) und dem Lenker (9, 25, 43) über eine an dem Lenker festgelegte zweite Kulisse
(11, 21, 42) erfolgt und
dass in die zweite Kulisse (11, 21, 42) ein Führungselement (6, 28, 36) verschiebbar eingreift,
welches mit dem linearen Kraftübertragungselement (5, 22, 34) an einem der Antriebsquelle
abgewandten Ende in Verbindung steht und in einer dritten Kulisse (7, 20, 41) verschiebbar
geführt ist, die an einem der beiden Profilelemente (1, 32; 2, 33) festgelegt ist.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lineare Kraftübertragungselement (5, 22) an seinem der Antriebsquelle abgewandten
Ende durch das Führungselement (6, 28) in der zweiten Kulisse (11, 21) und in der
dritten Kulisse (7, 20) jeweils drehbar und verschiebbar geführt ist.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch deren Anordnung in einem seitlichen Zwischenraum des geschlossenen Rahmenprofils
(1, 32; 2, 33).
4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass im geschlossenen Zustand des Rahmenprofils (1, 32; 2, 33) ein erster Abschnitt (17)
mit geringerer Steigung der zweiten Kulisse (11, 21) bezüglich der dritten Kulisse
(7, 20) verläuft als ein sich an den ersten Abschnitt (17) anschließender zweiter
Abschnitt (18) der zweiten Kulisse (11, 21) und
dass dabei das Führungselement (6, 28) in den ersten Abschnitt (17) der zweiten Kulisse
(11, 21) und in die dritte Kulisse (7, 20) verschiebbar eingreift.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Abschnitt (15) der zweiten Kulisse (11) und die dritte Kulisse (7) im geschlossenen
Zustand des Rahmenprofils (1, 32; 2, 33) annähernd in Bewegungsrichtung des linearen
Kraftübertragungselements (5, 22) des Linearantriebs (3, 23) sowie im Wesentlichen
parallel zu der Hauptebene des geschlossenen Rahmenprofils (1, 32; 2, 33) verläuft.
6. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Kulisse (13, 27) im Wesentlichen parallel zu der Hauptebene des geschlossenen
Rahmenprofils (1, 32; 2, 33) verläuft.
7. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lineare Kraftübertragungselement eine Schubstange (5, 22, 34) ist.
8. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Führungselement eine Führungsrolle (6) ist, die an einem Ende der Schubstange
(5) gelagert ist und in die zweite Kulisse (11) und in die dritte Kulisse (7) eingreift.
9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Führungswagen (28) mit drei Führungsrollen (29, 30, 31) als Führungselement ausgebildet
ist und
dass zwei der drei Führungsrollen (29, 30) in die zweite oder dritte Kulisse (21, 20)
eingreifen und die dritte Führungsrolle (31) in die jeweils andere Kulisse (20, 21)
eingreift.
10. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übersetzung zwischen einer Hubbewegung des Linearantriebs (3, 23, 35) und einer
Öffnungswinkeländerung des Rahmenprofils (1, 32; 2, 33) durch Dimensionierung der
Steigung der zweiten Kulisse (11, 21, 43) und/oder der dritten Kulisse (7, 20, 41)
bezüglich der Bewegungsrichtung der Schubstange (5, 22, 34) des Linearantriebs (3,
23, 35) vorbestimmt ist.
11. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der zweiten Kulisse (21) und/oder der dritten Kulisse (20) Abschnitte (15, 16;
17, 18) unterschiedlicher Steigung stetig ineinander übergehen.
12. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine der ersten Kulisse (13), der zweiten Kulisse (11, 21, 42) und der
dritten Kulisse (7, 20, 41) jeweils als Nut in einer plattenförmigen Konsole 8, 14,
24, 40) ausgebildet ist, die an einem der beiden Profilelemente (1, 32; 2, 33) befestigt
ist.
13. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine der Kulissen (7, 11, 13, 20, 21, 41, 42) als Nut aus jeweils einem
der Profilelemente (1, 32; 2, 33) beziehungsweise dem Lenker (9, 25, 43) ausgeformt
ist.
14. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Linearantrieb (3, 23) an dem Flügelprofil (2) montiert ist und
dass die dritte Kulisse (7, 20) an dem Stockprofil (1) festgelegt ist.
15. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Linearantrieb (3) an dem Stockprofil (1) montiert ist, an dem auch die dritte
Kulisse (7) festgelegt ist.
16. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Linearantrieb (3) an dem Stockprofil (1) montiert ist und
dass die dritte Kulisse (7) an dem Flügelprofil (2) festgelegt ist.
17. Betätigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Linearantrieb (3) an dem Flügelprofil (2) montiert ist, an dem auch die dritte
Kulisse (7) festgelegt ist.
18. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an das Führungselement (36) eine Hilfsschubstange (37) angelenkt ist, die durch das
Führungselement (36) in der zweiten Kulisse (42) und in der dritten Kulisse (41) jeweils
drehbar und verschiebbar geführt ist,
dass an das dem Führungselement (36) abgewandten Ende der Hilfsschubstange (37) das der
Antriebsquelle (35) abgewandte Ende des linearen Kraftübertragungselements bzw. der
Schubstange (34) angelenkt ist und
dass das dem Führungselement (36) abgewandte Ende der Hilfsschubstange (37) und das der
Antriebsquelle (35) abgewandte Ende des linearen Kraftübertragungselements bzw. der
Schubstange (34) in einer Hilfskulisse (38) in einem der beiden Profilelemente (32,
33) drehbar und verschiebbar geführt sind.