Die Erfindung betrifft eine bewegbare flächige Einheit einer Gebäudeaußenhaut mit einem eine Durchbrechung der Außenhaut zumindest teilweise umgrenzenden Rahmen und mit zumindest einem verlagerbar abgestützten Element, das zwischen einer die Durchbrechung überdeckenden Schließstellung und einer die Durchbrechung zumindest teilweise freigebenden Offenstellung mit einer parallel zur Rahmenebene erstreckten als Zugseile ausgebildeten Bewegungskomponente verlagerbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Begriff der bewegbaren Einheit bezeichnet eine vollständige Baueinheit oder ein Segment einer Gebäudeaußenhaut, zum Beispiel im Dach oder der Fassade, wobei diese Baueinheit ein verlagerbares Element, zum Beispiel eine Tür oder ein Fenster, und einen dieses ganz oder teilweiseumgrenzenden Rahmen umfasst. Das verlagerbare Element kann beispielsweise ein Dachelement in einer Wintergartenkonstruktion sein, oder auch ein Tür-, Fenster- oder Dachfensterelement, das in einem nicht als Wintergarten ausgestalteten Gebäudeabschnitt angeordnet ist, beispielsweise von Mauerwerk oder von einer herkömmlichen Dachdeckung umgeben ist. Der umgebende Rahmen kann fest mit der Umgebung, zum Beispiel einer Gebäudeaußenhaut, verbunden sein. Das verlagerbare Element wird im Folgenden teilweise als Fenster bezeichnet, kann aber auch eine Tür, eine Fluchtluke oder ähnliches sein und ist nicht zwingend durchsichtig ausgestaltet.
Insbesondere bei relativ schweren verlagerbaren Elementen, etwa aus Sicherheitsglas, stellt sich das Problem, dass ein Zugmechanismus zum Öffnen und/oder Schließen des Elements an zwei Seiten angreifen sollte, so dass eine gleichmäßige und das Element nicht schräg stellende Bewegung ermöglicht ist. Andererseits längen sich sowohl Seile als auch Ketten oder andere Zugelemente, so dass ein gleichmäßiger Synchronlauf zu vertretbaren Kosten kaum zu gewährleisten ist. Dadurch kommt es im Verlauf der Bewegung immer wieder zu leichten Schrägstellungen des verlagerbaren Elements, wodurch ein Zugseil stramm ist und eines der gegenüberliegenden Seite lose durchhängt. Damit dieses dann nicht von Rollen oder anderen Führungshilfen abrutscht, ist es bekannt, in den Seilverlauf Schraubenfedern einzusetzen. Diese sind jedoch selbst nicht umlenkbar oder aufwickelbar und haben einen hohen Raumbedarf, so dass sie nur schwer unter äußeren Rahmenblenden versteckt werden können. Zudem wird die Lösung damit teuer und aufwendig.
Eine solche Lösung ist etwa in der
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine bewegbare Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die abhängigen Ansprüche 2 bis 13 verwiesen.
Durch die Erfindung ist für eine bewegbare flächige Einheit einer Gebäudeaußenhaut mit zumindest einem verlagerbar abgestützten Element durch dessen Halterung über zumindest zwei elastisch dehnbare Zugseile, wobei zumindest ein Zugseil teilweise jeweils einen Verbund aus einem Kernseil und einem dieses umgebende Außenseil bildet, erreicht, dass ein Seil, das momentan lose hängt, sich so weit zusammenziehen kann, dass seine Spannung erhalten bleibt und es nicht durchhängt. Die Gefahr, dass ein solches Seil dann überspringen kann, ist vermieden. Für die maximale Seilausdehnung ist ein Begrenzer vorgesehen. Die Dehnung ist dabei begrenzt. Die Ausdehnung des Zugseils ist in jedem Fall reversibel, das Zugseil längt sich auch mit der Zeit nicht, sondern kommt stets in seine Ausgangsform elastisch zurück.
Insbesondere sind vorteilhaft die Zugseile unter Vorspannung eingebaut, um dadurch einen schnellen Kraftaufbau bei Betätigung eines Motors zu erreichen, ohne dass zunächst eine nennenswerte Zeit vergeht, in der nur das Seil gedehnt wird, ohne dass sich das verlagerbare Element bewegen würde.
Besonders günstig ist das Verhältnis von Dehnbarkeit und Vorspannung in Einbaustellung so ist, dass die Zugseile durch Eigenelastizität in dieser Stellung einen Weg von ca. 7 bis 12 Zentimetern ausgleichen können. Das heißt, je höher die materialimmanente Dehnbarkeit (z. B. auch 65 % oder mehr) der Zugseile ist, desto größer ist tendenziell auch die Vorspannung in Einbaustellung.
Wenn die Zugseile den äußeren Kanten des verlagerbaren Elements zugeordnet sind, kann dieses gleichmäßig an beiden Außenkanten gezogen werden, so dass insofern schon einem Verkanten vorgebeugt ist.
Je nach Einbaustellung ist entweder bei einer sehr steilen, fast vertikalen Stellung möglich, dass nur der vertikal höher gelegene Abschnitt des verlagerbaren Elements mit Zugseilen versehen ist und das Schließen durch Eigengewicht erfolgt. Insbesondere ist aber bei flach oder schräg liegenden verlagerbaren Elementen häufig jedes der genüberliegenden Enden des verlagerbaren Elements mit Zugseilen verbunden, von denen erste Zugseile beim Öffnen und zweite Zuseile beim Schließen eine Zugkraft auf das verlagerbare Element übertragen. Beide Bewegungen sind daher motorisch antreibbar. Insbesondere ist es aus Platz- und Kostengründen hierfür günstig, wenn die in Öffnungsrichtung wirksamen Zugseile und die in Schließrichtung wirksamen Zugseile über eine gemeinsame Welle, jedoch gegensinnig zueinander auf- und abwickelbar sind. Dann genügt eine Welle, etwa im oberen Querrahmenteil und quer zur Zugrichtung, das untere Rahmenende kann dann sehr filigran ausgebildet sein.
Dabei können dem jeweils in der momentanen Bewegungsrichtung vorne liegenden Ende jeweils zwei symmetrisch zur Quermitte angeordnete Zugseile zugeordnet sein, um einen gleichmäßigen Lauf zu erreichen.
Eine preiswerte Ausführung sieht vor, dass die Zugseile durch Flechtgummikordeln gebildet sind.
Wenn die Zugseile im Querschnitt rund sind und einen Durchmesser von weniger als einem Zentimeter aufweisen, zum Beispiel von vier oder fünf Millimetern, können diese leicht hinter auch nur dünnen Rahmenblenden versteckt werden, so dass sich eine sehr vorteilhafte Optik ergibt. Dennoch kommen auch Zugelemente wie breitere Flachriemen oder andere Formen für die Zugseile in Betracht.
Günstig ist das Verhältnis von Dehnbarkeit und Vorspannung in Einbaustellung so, dass die Zugseile durch Eigenelastizität in dieser Stellung einen Weg von ca. 7 bis 12 Zentimetern ausgleichen können. Damit ist bei üblichen Verkantungsungleichheiten zwischen den verschiedenen Seiten stets gewährleistet, dass auf beiden Seiten die Seile straff bleiben und kein Überspringen stattfindet.
Die Dehnbarkeit jedes Zugseils beträgt günstig zumindest 10 %, der Wert kann jedoch erheblich höher sein. In jedem Fall ist die Dehnung reversibel, so dass sich das Zugseil auch mit der Zeit nicht längt, sondern stets in seine Ausgangsform elastisch zurückkommt.
Erfindungsgemäß bildet zumindest ein Zugseil jeweils einen Verbund aus einem Kernseil und einem dieses umgebenden Außenseil. Dabei ist das Außenseil und/oder das Innenseil elastisch dehnbar. In jedem Fall ist die Dehnbarkeit von Innen- und Außenseil unterschiedlich, so dass sichergestellt ist, dass ein einzelnes Seil (Innen- oder Außenseil) nicht überdehnt oder sich im Lauf der Zeit längt, sondern wenn eine der Seilkomponenten auf beispielsweise 100% gedehnt ist, hat die andere eine Dehnung von vielleicht nur 50% oder 70% und hält somit auch im Dauerbetrieb die Gesamtlänge konstant.
Die Seilkomponenten sind vorteilhaft über endseitige Klemmen miteinander verbunden, so dass sie sich außerhalb dieser Klemmen frei gegeneinander bewegen können.
Das Außenseil kann beispielsweise nach Art einer Gummihülle ausgebildet sein. Ein so mehrkomponentig ausgebildetes Seil bleibt auch in dieser Ausführung insgesamt hinreichend dünn, um an den Rollen umlenkbar zu sein und diese zu überlaufen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
Die in der Zeichnung dargestellte bewegbare Einheit ist insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie ist in oder an einer Gebäudeaußenhaut 2, zum Beispiel einem Dach oder einem Wintergarten, angeordnet, wie in
Die Einheit 1 umfasst ein oder mehrere verlagerbare Elemente 3, die innerhalb eines Rahmens 4 gehalten sind. Dieser ist in einer Durchbrechung der Außenhaut 2 angeordnet. Das zumindest eine in dem Rahmen 4 geführte verlagerbare Element 3 kann zum Beispiel ein vertikal stehendes oder schräg stehendes Fenster oder eine Tür oder Fluchtluke bilden. Beispielsweise kann eine solche Schiebeeinheit schräg stehend im Dach eines Wintergartens oder auch innerhalb eines anderweitig ausgestalteten Gebäudedachs, z. B. umgeben von einer üblichen Dachdeckung, angeordnet werden.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weist die Schiebeeinheit 1 einen die Durchbrechung zumindest teilweise umgrenzenden Rahmen 4 auf, der beispielsweise eine Rechteckform aufweist und nach
Die mehreren verlagerbaren Elemente 3 können auch miteinander derart verbunden sein, dass sie nur gemeinsam bewegt werden können, zum Beispiel über ein oberes Querprofil (hier nicht eingezeichnet). Dann können zwei äußere Zugseile zur Bewegung der gesamten Einheit mit mehreren verlagerbaren Elementen 3 hinreichend sein.
Hier ist das verlagerbar gehaltene Element 3 als Fenster ausgebildet und kann beispielsweise eine schwere Glasscheibe aus ein- oder mehrlagigem Sicherheitsglas umfassen, die selbst auch rahmenlos ausgebildet sein kann, was optisch besonders elegant ist. Es können auch mehrere derartige Elemente 3 übereinander gehalten und beispielsweise mit Mitnehmern versehen sein, so dass das Aufziehen 5 eines solchen Elements 3 automatisch weitere Elemente mit öffnet bzw. umgekehrt 6 auch wieder mit schließt.
Das verlagerbare Element 3 ist daher zwischen einer die Durchbrechung überdeckenden Schließstellung und einer die Durchbrechung zumindest teilweise freigebenden Offenstellung mit einer parallel zur Rahmenebene erstreckten Bewegungskomponente 5, 6 verlagerbar.
Das verlagerbare Element 3 ist dabei als relativ flacher und im wesentlichen quaderförmiger Körper ausgebildet. Die Dicke des Elements 3 kann erheblich - je nach Einsatzzweck - variieren.
Das zumindest eine verlagerbare Element 3 - hier sind je nach Zeichnungsfigur drei bis fünf Elemente 3 vorgesehen - ist jeweils über zumindest zwei elastisch dehnbare Zugseile 7, 8 gehalten, die ein Aufziehen des Elements 3 ermöglichen. Im vorliegenden Fall, bei dem die gegenüber der Horizontalen geneigte Einbaulage eher flach ist, sind pro verlagerbarem Element 3 insgesamt vier Zugseile 7, 8, 9, 10 vorgesehen, wobei zwei Zugseile 7, 8 links und rechts dem in Öffnungsrichtung 5 vorne und vertikal höher liegendem Ende 11 symmetrisch zur Quermitte zugeordnet sind. Ebenso sind dem in Schließrichtung 6 vorderen Ende 12 zwei Zugseile 9, 10 symmetrisch zugeordnet, die dann über untere Umlenkrollen 13, 14 nach oben umgelenkt sind, wie weiter unten noch näher beschrieben ist. Jedes verlagerbare Element 3 kann daher sowohl in Öffnungsrichtung 5 als auch in Schließrichtung 6 gezogen werden. Die ersten Zugseile 7, 8 ziehen beim Öffnen, und zweite Zugseile 9, 10 ziehen beim Schließen das verlagerbare Element 3.
Die Zugseile 7, 8, 9, 10 sind hier im Querschnitt rund und weisen einen Durchmesser von weniger als einem Zentimeter auf, zum Beispiel von etwa vier Millimetern. Auch ein elliptischer oder flacher oder anderer Querschnitt kommt in Betracht. Ein geringer Durchmesser ist günstig, um die Zugseile auch unter sehr schmalen Rahmenteilen optisch verdeckt halten zu können. Auch Flach- oder Rippenriemen oder ähnliches sind grundsätzlich als Zugseile vorstellbar.
Alle Zugseile 7, 8, 9, 10 sind dehnbar, wobei die Dehnbarkeit jedes Zugseils hier zumindest 10 % beträgt. Die Dehnbarkeit kann auch erheblich größer sein und zum Beispiel 65 % oder 90 % betragen. Auch eine Dehnung von nur 5 % kann bei geringen Wegen ausreichend sein.
Um dennoch beim Aufwickeln von Zugseilen 7, 8 nicht erst nur diese selbst zu dehnen, sondern gleich ein Element 3 zu bewegen, sind die Zugseile 7, 8, 9, 10 unter Vorspannung eingebaut. Dabei ist das Verhältnis von Dehnbarkeit und Vorspannung in Einbaustellung beispielsweise so gewählt, dass die Zugseile 7, 8, 9, 10 durch Eigenelastizität in dieser Stellung einen Weg von ca 7 bis 12 Zentimetern ausgleichen können. Auch bei einem Verkanten eines größeren verlagerbaren Elements mit Kantenlängen in der Größenordnung eines Meters bleiben daher die Zugseile unter hinreichender Spannung und heben nicht von ihren Umlenkrollen ab.
Die Zugseile 7, 8, 9, 10 sind den äußeren Kanten des verlagerbaren Elements 3 zugeordnet und laufen daher längs zur Bewegungsrichtung 5, 6 so weit außen, dass sie von jeweiligen Rahmenteilen nach oben und unten überdeckt sein können und dann unsichtbar bleiben.
Die in Öffnungsrichtung 5 wirksamen Zugseile 7, 8 und die in Schließrichtung 6 wirksamen Zugseile 9, 19 sind über eine gemeinsame Welle 15, die über einen Motor 16 antreibbar sein kann, beweglich. Die gemeinsame Welle 15 ist in einem oberen Querrahmenteil 17 und quer zur Zugrichtung gelegen.
Dabei sind die Zugseile 7, 9 der linken Seite bzw. 8, 10 der rechten Seite auf Wickelscheiben 18, 19 der Welle 15 gegensinnig zueinander auf- und abwickelbar. Die ersten Zugseile 7, 8 zum Hochziehen des Elements 3 (was hier als Öffnungsrichtung gezeichnet ist, jedoch natürlich auch eine Schließrichtung darstellen kann, wenn das Element 3 schräg nach unten zu öffnen ist), werden bei Drehung der Welle 15 in Richtung des Pfeils 20 auf ihrer Wickelscheibe 18 aufgewickelt und laufen nach Umlenkung über eine obere Umlenkrolle 21, 22, parallel zum Element 3. Zusätzliche Führungsrollen 25, 26 können dabei vorgesehen sein und unterlaufen werden.
Beim Aufwickeln üben diese Zugseile 7, 8 auf das Element 3 eine Zugkraft in Richtung des Pfeils 5 aus. Gleichzeitig wickeln zwangsweise die zweiten Zugseile 9, 10 von ihrer Wickelscheibe 19 ab. Da diese Zugseile 9, 10 über ein oberes Paar 23, 24 von Umlenkrolle sowie über die unteren Umlenkrollen 13, 14 mit dem unteren Ende 12 des Elements 3 verbunden sind, erlauben sie durch ihr Abwickeln das weitere Hochziehen, ohne gegenan zu arbeiten.
Aufgrund der Eigendehnbarkeit kommt es beim Abwickeln nicht zu einem Durchhängen der Seile 9, 10, sondern diese ziehen sich aufgrund der vorgespannten Einbaulage dann elastisch zusammen und behalten ihren außerhalb der Umlenkrollen geradlinigen Verlauf. Insbesondere liegen sie auch in dieser momentan entlasteten Stellung unter Spannung an den jeweiligen Umlenkrollen 13, 14, 23, 24 an, so dass sie nicht aus deren Hohlkehlen herausspringen können. Dieser Toleranzausgleich betrifft nicht nur den Unterschied zwischen ersten und zweiten Zugseilen 7, 8 bzw. 9, 10. Vielmehr ist auch innerhalb eines symmetrischen Paars 7, 8 von Zugseilen jederzeit sichergestellt, dass auch bei einem nicht vollständig synchronen Ablauf die elastische Dehnbarkeit das jeweils andere Zugseil unter hinreichender Spannung verläuft und nicht aus einer Hohlkehle heraus kann. Hierfür sind keine externen spannenden oder federnden Elemente nötig. Die Seile 7, 8, 9, 10 können über ihren gesamten Verlauf durchgehend gleichartig sein.
Es ist auch möglich, dass mehrere Zugseile 7, 8, 9, 10 wie in
Wenn das Außenseil 28 elastisch dehnbar ist, kann das Kernseil 27 dabei ebenfalls elastisch sein (mit einer abweichenden Dehnbarkeit) oder selbst unelastisch ausgebildet sein, so dass im letzten Fall die Gesamtelastizität über das Außenseil 28 bereitgestellt wird.
Auch eine Konstellation andersrum, bei der das Kernseil dehnbar ist und das Außenseil 28 nicht, ist denkbar.
In allen Fällen kann sichergestellt sein, dass ein einzelnes Seil nicht überdehnt oder sich im Lauf der Zeit längt, sondern wenn eine der Seilkomponenten 27, 28 auf beispielsweise 100% gedehnt ist, hat die andere eine Dehnung von vielleicht nur 50% oder 70% und hält somit auch im Dauerbetrieb die Gesamtlänge konstant.
Für die maximale Seilausdehnung ist erfindungsgemäß ein Begrenzer vorgesehen.
Die Seilkomponenten 27, 28 sind beispielsweise über endseitige Klemmen 29 miteinander verbunden, so dass sie sich außerhalb dieser Klemmen 29 frei gegeneinander bewegen können.
Das Außenseil 28 kann beispielsweise nach Art einer Gummihülle ausgebildet sein, wie in
Die mehrteilige Ausbildung muss sich dabei nicht über die ganze Länge des jeweiligen Zugseils 7, 8, 9, 10 erstrecken.
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