DE112016005075T5

DE112016005075T5 - Scharnier für ein Dachfenster und ein Dachfenster umfassend einen Satz von Scharnieren

Info

Publication number: DE112016005075T5
Application number: DE112016005075.5T
Authority: DE
Inventors: Michael Galsgård Holm; Klaus Kornerup
Original assignee: VKR Holding AS
Current assignee: VKR Holding AS
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-09-06
Also published as: EP3374583A1; WO2017076416A1; US20180320425A1; US10287809B2; EP3374583B1; DK179269B1; AU2016349105B2; GB2557845A; DK201570717A1; AU2016349105A1; PL427313A1; CN108291417B; GB2557845B; PL240462B1; EA037564B1; CN108291417A; EP3702564A1; GB201806545D0; EP3702563A1; EA201800292A1

Abstract

Das Scharnier (10) ist für ein Dachfenster mit einem Rahmen und einem Flügel gedacht und verfügt über ein Rahmenscharnierteil (100) und ein Flügelscharnierteil (200), das ausgebildet ist, einen Winkel zum Rahmenscharnierteil (100) einzunehmen. Jedes Scharnierteil (100, 200) verfügt über eine Basisplatte (110, 210) mit einer Führungsschiene (112, 212) und einer Verbindung (120, 220), wobei die Verbindungen (120, 220) an einer Tragachse (123) miteinander verbunden sind. Jede Verbindung (120, 220) umfasst eine erste Scharnierverbindung (121, 221) zur jeweiligen Basisplatte (110, 210) sowie eine Schiebeverbindung (122, 222), die in der Führungsschiene (212, 112) in der Basisplatte (210, 110) des anderen Scharnierteils (200, 100) verschiebbar aufgenommen ist. Ein Aufnahmeelement (130, 230) ist mit der Basisplatte (110, 210) in einer zweiten Scharnierverbindung (131, 231) verbunden und durch eine Feder (140, 240) vorgespannt, um etwa innerhalb eines vorgegebenen Winkelintervalls auf die Schiebeverbindung (222, 122) in der Führungsschiene (112, 212) einzuwirken.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier für ein Dachfenster mit einem Rahmen und einem Flügel, das Scharnier umfassend ein Rahmenscharnierteil und ein Flügelscharnierteil, das ausgebildet ist, einen Winkel zum Rahmenscharnierteil einzunehmen, wobei das Rahmenscharnierteil und das Flügelscharnierteil jeweils eine Basisplatte mit einer Führungsschiene und einer Verbindung umfassen, wobei die Verbindungen an einer Tragachse miteinander verbunden sind und jede Verbindung eine erste Scharnierverbindung zur jeweiligen Basisplatte sowie eine Schiebeverbindung umfasst, die in der Führungsschiene in der Basisplatte des anderen Scharnierteils verschiebbar aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Dachfenster mit einem Satz von Scharnieren.
Stand der Technik
Grundsätzlich können Dachfenster in vielen Bauarten vorliegen und mehr oder weniger komplizierte Konstruktionen umfassen, um ein Öffnen des Flügels zu ermöglichen und andere Funktionen, wie etwa Lüften, zu erfüllen und dabei auch eine Reinigung der Außenscheibe vom Inneren des Gebäudes aus zuzulassen. Dazu gehören etwa auch Schwingfenster, bei denen die Scharnierachse entweder in der Mitte des Fensters angeordnet ist oder von der Mitte versetzt angeordnet ist, sowie Klappschwingfenster, die sich zum Reinigen mit Hilfe eines Zwischenrahmens schwenken lassen.
Diese Anforderungen werden durch die Bereitstellung eines Scharniers mit einem bestimmten Bewegungsmuster ermöglicht, was wiederum ermöglicht, eine Überlappung zwischen den am Rahmen befestigten Abdeckungen und den am Flügel befestigten Gegenstücken dazu bei geschlossenem Dachfenster zu schaffen.
Eine bewährte Scharnierart ist das Drehscharnier, das eine Führung auf dem Rahmenscharnierteil umfasst, die mit einer Gleitschiene auf dem Flügelscharnierteil zusammenwirkt. Solche Drehscharniere sind beispielsweise in EP 1 038 083 B1 und EP 1 781 883 B1 des Anmelders offenbart und sind im Hinblick auf Einsatzbereiche und Anpassungsvermögen der Bestandteile sehr vielseitig. Beispiele für Dachfenster, die solche adaptierten Scharniere umfassen, finden sich in den veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen EP 2 770 146 A1 und EP 2 770 149 A1 des Anmelders.
Da herkömmliche Drehscharniere jedoch zum Teil auf Reibungskräfte angewiesen sind, um richtig zu funktionieren, ist es wünschenswert, in bestimmten Einsatzbereichen eine alternative Scharnierausgestaltung zu verwenden, wo das gewünschte Bewegungsmuster durch einen Verbindungsmechanismus bereitgestellt wird. Den Einsatz von Scharnieren mit Verbindungsmechanismus kennt man am ehesten aus dem Möbelbereich, sie werden aber auch gerne bei Dachfenstern verwendet. Zum beispielhaften Stand der Technik gehören etwa das dänische Patent Nr. 114 321 , das US-Patent Nr. 4,446,597 und die Europäischen Patente EP 22 657 B1 und EP 89 813 B1 des Anmelders. Das letztere Dokument offenbart ein Scharnier der in der Einleitung genannten Art.
Obwohl die Verbindungsmechanismen in den oben genannten Beispielen zum Teil in der Lage sind, das beabsichtigte kinematische Muster und die beabsichtigte Kraftübertragung bereitzustellen, gibt es immer noch Verbesserungspotenzial.
Zusammenfassung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Scharnier der in der Einleitung genannten Art im Hinblick auf die Steuerung des Bewegungsmusters und der Ausgangskräfte des Verbindungsmechanismus des Scharniers zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung werden diese und andere Aufgaben durch die Bereitstellung eines Scharniers erfüllt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Scharnierteil mit einem Aufnahmeelement versehen ist, das durch eine Feder vorgespannt ist, um auf einen ausgewählten Teil des Scharniers einzuwirken.
Im Rahmen der Anmeldung ist ein Aufnahmeelement als ein Element zu verstehen, das mit einem Teil des Scharniers verbunden ist und auf eine Art und Weise Kraft auf einen anderen Teil des Scharniers ausübt, wie es ohne das Aufnahmeelement nicht möglich wäre. Ein Beispiel für ein solches Element ist der Tonarm eines phonographischen Plattenspielers, bei dem der Tonarm mit der Basis des Plattenspielers verbunden ist und eine Kraft auf die Schallplatte auf dem Plattenteller ausübt.
Indem mindestens ein Scharnierteil des Scharniers mit einer federvorgespannten Aufnahme versehen wird, erreicht man eine ganz präzise Steuerung der Kraft während der Bewegung des Flügelscharnierteils in Bezug auf das Rahmenscharnierteil. Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen mit Drehscharnieren, wird hier der Einsatz exzessiver Reibung und anderer, aufwändigerer Anordnungen zur Steuerung der Bewegung verhindert.
Bei einer vorliegend bevorzugten Ausführungsform ist der ausgewählte Teil des Scharniers aus der Gruppe bestehend aus der Verbindung, der Schiebeverbindung des anderen Scharnierteils in der Führungsschiene und der Tragachse ausgewählt.
Andere vorliegend bevorzugte Ausführungsformen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.
Figurenliste
Die Erfindung wird weiter unten anhand von nicht ausschließlichen Beispielen von Ausführungsformen sowie unter Verweis auf die schematische Zeichnung näher beschrieben, in der

1 eine perspektivische Ansicht eines Dachfensters mit einem Scharnier aus dem Stand der Technik zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers zeigt,
3 bis 5 Ansichten des Scharniers aus 2 in drei unterschiedlichen Stellungen zeigen,
6 eine Ansicht entsprechend 2 einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers, einschließlich Abdeckungen des Rahmens und Flügel des Fensters ist,
7 eine Ansicht entsprechend 6 ist, wobei die Rahmenabdeckung hier entfernt ist,
8 eine perspektivische Ansicht des Scharniers der zweiten Ausführungsform zeigt,
9 eine perspektivische Ansicht des Scharniers aus 8 aus einem anderen Blickwinkel zeigt,
10 eine Ansicht entsprechend 9 ist, wobei hier einige Teile des Scharniers entfernt sind,
11 bis 14 perspektivische Ansichten von alternativen Ausführungsformen eines Details des Scharniers aus 9 zeigen,
15 eine teilweise, perspektivische, vergrößerte Ansicht von Details des Scharniers aus 9 zeigt,
16a-d eine teilweise, perspektivische, vergrößerte Ansicht von Details des Scharniers aus 2 bis 5 aus verschiedenen Blickwinkeln zeigen,
17 eine perspektivische Ansicht von Details einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers ist,
18 eine perspektivische Ansicht einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Scharniers ist, und
19 eine schematische, teilweise, perspektivische Ansicht eines Scharniers in einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen des allgemein mit 10 gekennzeichneten, erfinderischen Scharniers ausführlicher beschrieben. Zur Information ist in 1 ein Fenster mit einem Scharnier 10' aus dem Stand der Technik dargestellt. Solch ein Scharnier 10' und andere Teile des Fensters, die auch für ein erfindungsgemäßes Fenster in Betracht kommen, sind in den veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen EP 2 770 146 A1 und EP 2 770 149 A1 des Anmelders beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Somit gilt, dass das erfindungsgemäße Scharnier 10 das Scharnier 10' aus dem Stand der Technik auf einer oder beiden Seiten des Fensters ersetzt.
Das Fenster umfasst auf an sich bekannte Weise einen Flügel 2, der eine Verglasung in Gestalt einer Scheibe 3 und eines Rahmens 1 trägt. Das Fenster soll in eine Fläche eingebaut werden, die in Bezug auf die Horizontale - normalerweise ein Dach - geneigt ist, und das Fenster wird nachfolgend als Dachfenster bezeichnet. Zwischen einem oberen Bereich und der Mitte des Fensters ist zwischen dem Rahmen 1 und dem Flügel 2 eine Scharnierverbindung angeordnet. Die Scharnierverbindung aus 1 umfasst einen Satz von zwei Scharnieren aus dem Stand der Technik, von denen ein Scharnier 10' sichtbar ist. Der Rahmen 1 und der Flügel 2 bestehen jeweils aus vier Elementen, von denen ein Rahmenseitenteil 1a und ein Flügelseitenteil 2a gezeigt sind. Der Flügel 2 lässt sich in Bezug auf den Rahmen 1 öffnen, indem man den Flügel 2 aus einer geschlossenen Stellung, in der etwa das Flügelseitenteil 2a im Wesentlichen parallel zum Rahmenseitenteil 1a verläuft, in eine offene Stellung bewegt, in der das Flügelseitenteil 2a einen Winkel mit dem Rahmenseitenteil 1a bildet. Während dieser Bewegung dreht sich der Flügel 2 um eine an der Scharnierverbindung gelagerte Scharnierachse α. Wie in 1 gezeigt, ist die Scharnierachse α zwischen einer Mittelachse und einem oberen Bereich des Dachfensters angeordnet, vorzugsweise in einem Bereich von 1/3 bis 2/3 der Strecke zwischen der Mittelachse und dem oberen Bereich, besonders bevorzugt im Wesentlichen auf halber Strecke zwischen der Mittelachse und dem oberen Bereich. Natürlich sind auch andere Positionen der Scharnierachse denkbar, beispielsweise in der Mitte des Dachfensters.
Um das Innere und die Bestandteile des Fensters selbst zu schützen und einen witterungsbeständigen Übergang zur umliegenden Dachdeckung zu gewährleisten, umfasst das Dachfenster eine Abdeckung, einschließlich Abdeckelemente (nicht dargestellt) und Verkleidungselemente, von denen ein Rahmenseitenverkleidungselement 1b und ein Flügelseitenverkleidungselement 2b dargestellt sind.
Zu den anderen Teilen des Dachfensters, die in der vorliegenden Anmeldung zwar nicht beschrieben, auf das erfindungsgemäße Dachfenster aber dennoch unmittelbar anwendbar sind, gehören Hilfseinrichtungen, wie etwa eine Hebevorrichtung zur Unterstützung der in den oben genannten europäischen Patentanmeldungen beschriebenen Bewegung des Flügels 2 aus der geschlossenen in die geöffnete Stellung.
In der geschlossenen Stellung betätigt der Anwender das Bedienelement des Fensters. Normalerweise umfasst das Bedienelement einen Griff (nicht dargestellt), der mit dem unteren Flügelteil verbunden ist, und/oder ein Betätigungs- und Schließelement, einschließlich einer Lüftungsklappe am oberen Flügelteil, mit einer Arretiervorrichtung, um mit einem Schließblech am oberen Rahmenteil zusammenzuwirken. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, übt das Scharnier 10 ein Moment auf den Flügel 1 aus, und in Kombination mit der von dem das Bedienelement bedienenden Anwender ausgeübten Kraft und somit dem Moment, wird das Moment, das sich aus dem Gewicht des Flügels 1 und der Scheibe 3 ergibt, zusammen mit allen vorhandenen Reibungskräften überwunden. Insgesamt bedingt der Öffnungsvorgang, dass der Flügel 1 aus einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung gemäß 1 gebracht wird, in der die Flügelfläche einen Öffnungswinkel mit der Rahmenfläche bildet. Das Schließen des Fensters in der geöffneten Stellung bedingt die entgegengesetzte Bewegung des Flügels 1. Man kann den Flügel 2 in viele beliebige geöffnete Stellungen bringen, in denen er in Bezug auf den Rahmen 1 stabil gehalten wird. Der Flügel 2 lässt sich im Wesentlichen auch um 180° drehen, um eine Reinigung der Außenseite der Scheibe 3 von Inneren des Gebäudes, in dem das Dachfenster installiert ist, zu ermöglichen.
Bezugnehmend auf 2 bis 5 wird nun eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scharniers 10 ausführlich beschrieben.
Das Scharnier 10 umfasst ein Rahmenscharnierteil 100 und ein Flügelscharnierteil 200, das ausgebildet ist, einen Winkel zum Rahmenscharnierteil 100 einzunehmen. Das Scharnier 10 ist Teil eines Satzes von Scharnieren, wobei das Rahmenscharnierteil 100 jedes Scharniers 10 ausgebildet ist, mit Hilfe von Befestigungsmitteln 102 an das Rahmenseitenteil 1a des Rahmens 1 des Dachfensters befestigt zu werden, und zwar an einer Position, an der die gewünschte Stellung der Scharnierachse α erreicht werden soll, und das Flügelscharnierteil 200 ist entsprechend ausgebildet, an das Flügelseitenteil 2a befestigt zu werden. Das Scharnier 10 ist so dargestellt, wie es in einem Dachfenster in einem Dach mit einer Neigung von ca. 40° positioniert sein wird. 2 entspricht der geschlossenen Stellung des Dachfensters, 3 einem Öffnungswinkel von 30°, 4 einem Öffnungswinkel von 60° und 5 einem Öffnungswinkel von im Wesentlichen 180°, wenn also der Flügel 2 gedreht wurde, um eine Reinigung der Außenseite der Scheibe 3 von Inneren des Gebäudes zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Scharnier 10 umfasst einen Verbindungsmechanismus, der ausgebildet ist, eine ganz präzise Steuerung der Kraftverhältnisse des kinematischen Musters und der Ausgangskraft zu ermöglichen. Dazu umfassen das Rahmenscharnierteil 100 und das Flügelscharnierteil 200 jeweils eine Basisplatte 110, 210 mit einer Führungsschiene 112, 212 und einer Verbindung 120, 220. Die Verbindungen 120, 220 sind an einer Tragachse 123 miteinander verbunden (wie in 4 und 5 zu sehen). Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, ermöglicht die Tragachse 123 eine rotatorische Relativbewegung zwischen den Verbindungen 120, 220. Zudem ist sie in Bezug auf keines der Scharnierteile 100, 200 fixiert und kann sich daher während der Öffnungs- und Schließbewegungen bewegen.
Jede Verbindung 120, 220 umfasst eine erste Scharnierverbindung 121, 221 zur jeweiligen Basisplatte 110, 210 sowie eine Schiebeverbindung 122, 222, das in der Führungsschiene 212, 112 in der Basisplatte 210, 110 des anderen Scharnierteils 200, 100 verschiebbar aufgenommen wird. Unter dem Begriff „Scharnierverbindung“ ist zu verstehen, dass die Verbindung rein oder zumindest hauptsächlich rotatorisch ist. Der Begriff „Schiebeverbindung“ wird verwendet, um zu zeigen, dass die Verbindung eine translatorische Bewegung umfasst. Es versteht sich jedoch, dass sich die Teile auch relativ zueinander drehen können. In der dargestellten Ausführungsform ist jede Verbindung 120, 220 als Winkelelement mit einem Scheitel und zwei Schenkeln ausgebildet, wobei die Tragachse 123 am Scheitel vorgesehen und die erste Scharnierverbindung 121, 221 an einem Schenkel und die Schiebeverbindung 122, 222 am anderen Schenkel vorgesehen ist.
Nach dem allgemeinen, der Erfindung zugrunde liegenden Prinzip ist mindestens ein Scharnierteil 100, 200 mit einem Aufnahmeelement 130, 230 versehen.
In der gezeigten Ausführungsform sind sowohl das Rahmenscharnierteil 100 als auch das Flügelscharnierteil 200 mit einem Aufnahmeelement 130, 230 versehen. Die Aufnahmeelemente 130, 230 sind in einer zweiten Scharnierverbindung 131, 231 mit der entsprechenden Basisplatte 110, 210 verbunden und durch eine Feder 140, 240 vorgespannt, um auf die Schiebeverbindung 222, 122 des anderen Scharnierteils 200, 100 in der Führungsschiene 112, 212 einzuwirken.
Generell kann das Aufnahmeelement als ein geeignetes Element ausgebildet sein, das mit einem Teil des Scharniers verbunden ist und auf eine Art und Weise Kraft auf einen anderen Teil des Scharniers ausübt, wie es ohne das Aufnahmeelement nicht möglich wäre. Folglich kann das Aufnahmeelement, wenn es einer in eine Richtung wirkenden Kraft ausgesetzt wird, wieder je nach Befestigung des Scharniers eine in die gleiche oder eine andere Richtung wirkende Kraft verursachen.
Entsprechend lässt sich die Federvorspannung auf jede geeignete Art und Weise erzielen. Normalerweise ist die Feder, je nach Befestigung, eine Zug- oder Druckfeder. Bei einer in 17 gezeigten alternativen Ausführungsform ist die Feder in das Aufnahmeelement 135 integriert und nimmt hier die Gestalt einer Drehfeder an.
18 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das Aufnahmeelement 130 mit einer gebogenen Oberfläche 132 ausgebildet ist, um mit einem geraden Abschnitt 142 der Feder 140, der aus einem Hauptkörper 141 der Feder 140 ragt, zusammenzuwirken. In der speziellen Ausführungsform ist das Aufnahmeelement 130 mit einer Vertiefung 133 versehen ist, um einen Endabschnitt 143 der Feder 140 aufzunehmen. Die gebogene Oberfläche 132 ermöglicht einen reibungslosen Auf- und Abrollvorgang des geraden Abschnitts 142 der Feder 140, der mit der gebogenen Oberfläche 132 in Kontakt kommt. Der Krümmungsradius der gebogenen Oberfläche 132 und der Abstand zur zweiten Scharnierverbindung 131 werden so gewählt, dass eine zufriedenstellende Bewegung erzielt wird.
Bei einer vorliegend bevorzugten Ausführungsform umfasst jede Schiebeverbindung 222, 122 zwei Bestandteile, wie in 16a-d ersichtlich. Ein erster Block 222a, der bevorzugt aus einem Polymerwerkstoff, besonders bevorzugt aus einem POM- und Teflon® -Verbundwerkstoff, hergestellt ist, wirkt mit der Führungsschiene 112, 212 zusammen. Der Block 222a ist vorzugsweise hochfest und sehr beständig mit relativ geringen Reibungskräften. Zu den handelsüblichen Werkstoffen aus dieser Gruppe zählen etwa PA6 NC (Promyde B30 NC100), POM (Hostaform 59362), POM TF (Hostaform C9021 TF), TPU (Isoplast 302) und TPU GF30 (Estaloc 59380). Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der erste Block 222a rechteckig oder viereckig, um eine stabile Bewegung in der Führungsschiene 112, 212 zu ermöglichen. Ein zweiter Block 222b wirkt mit dem Aufnahmeelement 130, 230 zusammen und ist vorzugsweise aus einem verstärkten Polymer hergestellt, vorzugsweise aus PA6 mit bis zu 30 % Glasfaserverstärkung. Vorzugsweise kann der zweite Block 222b hohen Kräften standhalten und sollte daher aus stabilen und abriebfesten Materialien bestehen. Zu den handelsüblichen Werkstoffen aus dieser Gruppe zählen etwa PA6 30GF (Durethan BKV 30), PA66 GF30 (Zytel 70G30HSLR) und TPU (Pearlthane 11T85, Estane GP52DT, Estane GP72DB NAT 012). Der zweite Block 222b kann jede beliebige Form haben, ist in der dargestellten Ausführungsform aber im Wesentlichen elliptisch, da dies für eine Krümmung sorgt, die mit der gebogenen Oberfläche 2303 des Aufnahmeelements 130, 230 reibungslos und stabil zusammenwirkt.
Die Reibungskräfte in der Führung 112, 212 lassen sich etwa auch dadurch verändern, dass die Führung mit einem oder mehreren verengten Abschnitten versehen ist.
Das Aufnahmeelement 130, 230 umfasst eine definierte Fläche 1305, 2305, die die Kraftübertragungseigenschaften des Aufnahmeelements 130, 230 bestimmt.
Bei der dargestellten ersten und zweiten Ausführungsform sind die Federn 140, 240 mit einem entsprechenden Federhaken 105, 205 auf der Basisplatte 110 des Rahmenscharnierteils 100 und der Basisplatte 210 des Flügelscharnierteils 200 verbunden.
Des Weiteren ist in den dargestellten Ausführungsformen jedes Aufnahmeelement 130, 230 mit einer gebogenen Oberfläche 2303 ausgebildet, von der nur die definierte Fläche 2305 des Aufnahmeelements 230 des Flügelscharnierteils 200 der ersten Ausführungsform in 5 dargestellt und der Schiebeverbindung 222, 122 des anderen Scharnierteils 200, 100 zugewandt ist. Die Form der gebogenen Oberfläche kann entsprechend den Vorgaben ausgebildet sein. Denkbare Ausbildungen sind weiter unten im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform des Scharniers 10 beschrieben. Bei manchen Ausführungsformen ermöglicht die Form der gebogenen Oberfläche eine Kraftübertragung, die für eine Art von Fenster spezifisch ist. Bei anderen Ausführungsformen ist die gebogene Oberfläche anders geformt, um bei einer anderen Art von Fenster, etwa bei einem Dachfenster für Dächer mit anderem Neigungswinkel, eine andere Kraftübertragung zu ermöglichen. Bei beiden gezeigten Ausführungsformen sind die Aufnahmeelemente 130, 230 jeweils mit einer Vertiefung - wobei nur die Vertiefung 2302 des Aufnahmeelements 230 des Flügelscharnierteils 200 der ersten Ausführungsform in 5 dargestellt ist - versehen, um mit der Feder 140, 240 zusammenzuwirken, und jeweils mit einer Öffnung (nicht dargestellt), um mit der zweiten Scharnierverbindung 131, 231 zusammenzuwirken. Die Öffnung im Aufnahmeelement 130, 230 der ersten Ausführungsform kann einfach als kreisförmige Öffnung ausgebildet sein, um einen Stift oder eine Achse aufzunehmen, die an der entsprechenden Basisplatte 110, 210 befestigt ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist jedes Aufnahmeelement 130, 230 im Wesentlichen L-förmig, die zweite Scharnierverbindung 131, 231 ist am Kreuzungspunkt der Schenkel des L-Profils vorgesehen, die Vertiefung 2302 zum Zusammenwirken mit der Feder 140, 240 ist an einem Schenkel des L-Profils vorgesehen und die der Schiebeverbindung 222, 122 des anderen Scharnierteils 200, 100 zugewandte gebogene Oberfläche 2303 ist am anderen (Schenkel) vorgesehen.
Bei der speziellen Anordnung der Aufnahmeelemente 130, 230 der ersten Ausführungsform sind die Federn 140, 240 als Zugfedern ausgebildet. Bezugnehmend insbesondere auf 5 und die Feder 240 des Flügelscharnierteils 200, ist die Feder 240 entspannt, wenn die Vertiefung 2302 näher am Federhaken 205 der Basisplatte 210 des Flügelscharnierteils 200 angeordnet ist. Entsprechendes gilt für das Rahmenscharnierteil 100 und die Scharnierteile 100, 200 der zweiten Ausführungsform. Die Federn verfügen über eine bestimmte Federcharakteristik, die je nach Vorgaben gleichbleibend, linear, progressiv oder degressiv sein kann. Bei anderen, nicht dargestellten Anordnungen sind andere Federarten, einschließlich Druckfedern, denkbar.
Somit übt die Vorspannung der Federn 140, 240 bei der Öffnungsbewegung eine Druckkraft auf die entsprechende Schiebeverbindung 222, 122 aus, und diese Kraft wird wiederum in ein Moment übertragen, das in Öffnungsrichtung auf den Flügel 2 einwirkt, und es unterstützt dadurch den Öffnungsvorgang. Dies wird durch die Darstellung der Federn 140, 240 in 2 angezeigt, wo die Federn 140, 240 auseinandergezogen sind, und zwar über die zunehmend entspannten Zustände in 3 und 4 bis hin zum völlig entspannten Zustand in 5.
Vergleicht man die Stellung der Schiebeverbindungen 122, 222 in der Führung 212, 112 in 5 mit 2 bis 4, zeigt sich, wie das Aufnahmeelement 130, 230 in der dargestellten Ausführungsform nur innerhalb eines vorgegebenen Winkelintervalls auf die Schiebeverbindung 222, 122 einwirkt. Somit sind die Aufnahmeelemente 130, 230 nicht mehr in Anlage mit der entsprechenden Schiebeverbindung 122, 222 in 5. Die Obergrenze des vorgegebenen Winkelintervalls kann gemäß Vorgaben gewählt werden. Bei der dargestellten ersten Ausführungsform liegt diese Obergrenze des vorgegebenen Winkelintervalls bei ca. 60° und entspricht somit im Wesentlichen der in 4 gezeigten Stellung.
Generell kann das Scharnier 10 auf jede geeignete Art und Weise in einem Dachfenster angebracht werden. Um das Anbringen zu erleichtern, ist die spezielle Scharnierfunktion bei der ersten Ausführungsform von der Befestigungsfunktion dahingehend getrennt, dass zumindest einer aus dem Rahmenscharnierteil 100 und dem Flügelscharnierteil 200 eine Anschlussplatte 101, 201 zwecks Verbindung mit der Basisplatte 110, 210 mit Hilfe von Verbindungsmitteln 104, 204 umfasst. Bei der ersten Ausführungsform ist die Anschlussplatte 201 des Flügelscharnierteils 200 mit zwei Arretierungen 202 versehen, und die Verbindungsmittel zur Basisplatte 210 sind als Niete 204 ausgebildet, um eine feste und sichere Verbindung zu gewährleisten. Das Verbindungsmittel 104 des Rahmenscharnierteils 100 ist lösbar, sodass die Anschlussplatte 101 angepasst ist, getrennt an dem Rahmen des Dachfensters befestigt zu werden und die restlichen Bestandteile des Scharniers, einschließlich der Basisplatte 110, angepasst sind, in einem anschließenden Vorgang mit der Anschlussplatte 101 verbunden zu werden. Solch eine lösbare Verbindung ist beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster DE202005020048U1 des Anmelders beschrieben, und es wird ausdrücklich auf die dort beschriebene Ausführungsform verwiesen. Die Verbindung des Rahmenseitenverkleidungselements 1b und des Flügelseitenverkleidungselements 2a erfolgt sodann, indem entsprechende Befestigungsmittel in Haltebügel 103, 203 auf der Basisplatte 110, 210 eingeführt werden.
Während der Befestigung des Scharniers 10 ist es von Vorteil, wenn der Monteur die Kontrolle über die Bestandteile des Dachfensters behält, um den Flügel 2 jederzeit daran zu hindern, sich um mehr als 180° zu drehen. Dazu eignet sich insbesondere die in 19 dargestellte Weiterbildung. Dabei liegt ein Anschlag in Form eines an der Verbindung 120 auf der Rahmenseite angebrachten Niets 125 an einer klar definierten Anlagefläche 2205 an der Verbindung 220 auf der Flügelseite an. Es ist denkbar, an der Verbindung 220 auf der Flügelseite ebenfalls einen Niet zu haben, der an einer Anlagefläche der Verbindung 120 auf der Rahmenseite anliegt. Der Niet oder die Nieten können auch so positioniert werden, dass sich der Flügel bis zu einem anderen Winkel als 180°, beispielsweise 175° oder 185°, drehen kann.
Bezugnehmend auf 6 bis 15 wird nun eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers 10 beschrieben. Es werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Bauteile mit derselben oder mit entsprechender Funktion werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Aus 6 und 7 folgt ebenfalls, wie das Rahmenseitenverkleidungselement 1b und das Flügelseitenverkleidungselement 2b miteinander zusammenwirken; ein gekröpfter Abschnitt 2c des Flügelverkleidungselements 2b sorgt für einen dichten und glatten Übergang zwischen dem Flügelverkleidungselement 2b und dem Rahmenverkleidungselement 1b bei geschlossenem Dachfenster. Gleichzeitig lässt das Bewegungsmuster des Scharniers zu, dass man das Flügelverkleidungselement 2b beim Öffnen des Flügels 2 relativ zu dem Rahmen 1 aus seiner Stellung unter dem Rahmenverkleidungselement 1b zurückziehen und umgekehrt in der Endphase der Schließbewegung unter dem Rahmenverkleidungselement 1b einführen kann.
Der Hauptunterschied der zweiten Ausführungsform relativ zur ersten Ausführungsform liegt hier in der Ausbildung des Aufnahmeelements und seiner Verbindung mit der Basisplatte des Rahmenscharnierteils 100 bzw. des Flügelscharnierteils 200.
Bei der zweiten Ausführungsform ist jedes Aufnahmeelement 130, 230 im Wesentlichen als Längselement ausgebildet, und die zweite Scharnierverbindung 131, 231 ist an einem Ende und die Vertiefung 1302 zum Zusammenwirken mit der Feder 140, 240 am anderen Ende vorgesehen, und die der Schiebeverbindung 122 des anderen Scharnierteils 100 zugewandte gebogene Oberfläche 2303 ist an der oberen Kante zwischen den Enden des Aufnahmeelements 130, 230 vorgesehen.
Bezugnehmend insbesondere auf 11, umfasst die gebogene Oberfläche 1303 des Aufnahmeelements 130 der zweiten Ausführungsform einen Scheitelpunkt 1304, einen ersten schrägen Abschnitt 1305, mindestens einen Nutpunkt 1306, einen zweiten schrägen Abschnitt 1307 und eine Öffnung 1301. Wie weiter oben bereits erwähnt, definiert der erste schräge Abschnitt 1305 die Kraftübertragungseigenschaften des Aufnahmeelements.
Alternative Profile zu der in 11 gezeigten gebogenen Oberfläche 1303 sind in 12 bis 14 angegeben.
Bei einem Dachfenster umfassend einen Satz von Scharnieren 10 gemäß der weiter oben beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform können mehrere Aufnahmeelemente 130, 130', 130", 130'" vorgesehen sein, wobei die gebogene Oberfläche 1303 eine an einen bestimmten Bereich von Dachneigungen angepasste Ausbildung aufweist.
Bei dem Scharnier 10 der zweiten Ausführungsform ist das in 10 in angebrachtem Zustand und in 11 separat gezeigte Aufnahmeelement 130 derart profiliert, dass es zu einer Dachneigung von ca. 15° passt. Der erste schräge Abschnitt 1305 ist relativ steil. Falls als zweckmäßig erachtet, lässt sich das Aufnahmeelement 130 durch ein anderes der vielen mit dem Dachfenster bereitgestellten Aufnahmeelemente ersetzen, zweckmäßigerweise durch das Aufnahmeelement 130", das für Dachneigungen von ca. 45° bestimmt ist, die einen weniger steilen ersten schrägen Abschnitt aufweisen. Im Vergleich dazu ist das Aufnahmeelement 130' in Fig. 12 für eine Dachneigung von ca. 33° und das Aufnahmeelement 130'" in Fig. 14 für eine Dachneigung von ca. 60° ausgebildet.
Bezugnehmend auf die Detailansicht in 15 sind hier die Details der Schiebeverbindung 222 des Flügelscharnierteils 200 der zweiten Ausführungsform des Scharniers 10 gezeigt. Entsprechendes gilt für das Rahmenscharnierteil 100 und die Scharnierteile 100, 200 der ersten Ausführungsform. Die Schiebeverbindung 222 umfasst einen Stift 2221, der mit einem im Wesentlichen rechteckigen Block 2222 verbunden ist, der in die Führungsschiene 112 des anderen Scharnierteils 100 verschiebbar aufgenommen ist, sowie ein Rad 2223, das mit der definierten Fläche 1305 der gebogenen Oberfläche 1303 des Aufnahmeelements 130 zusammenwirkt. Obschon nicht dargestellt, kann das Rad 2223 der Schiebeverbindung 222 und/oder die definierte Fläche 1305 des Aufnahmeelements 130 bei nicht gezeigten Ausführungsformen mit Kraftübertragungsmitteln, vorzugsweise als Zahnrad oder Zahnstangengetriebe, versehen sein.
Es ist zu beachten, dass die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen nur als Beispiel dient. Der Fachmann wird wissen, dass zahlreiche Varianten möglich sind, ohne vom Anspruchsumfang abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1038083 B1 [0004]
EP 1781883 B1 [0004]
EP 2770146 A1 [0004, 0014]
EP 2770149 A1 [0004, 0014]
DK 114321 [0005]
US 4446597 A [0005]
EP 22657 B1 [0005]
EP 89813 B1 [0005]
DE 202005020048 U1 [0037]

Claims

Scharnier (10) für ein Dachfenster mit einem Rahmen und einem Flügel, das Scharnier umfassend ein Rahmenscharnierteil (100) und ein Flügelscharnierteil (200), das ausgebildet ist, einen Winkel zum Rahmenscharnierteil (100) einzunehmen, wobei das Rahmenscharnierteil (100) und das Flügelscharnierteil (200) jeweils eine Basisplatte (110, 210) mit einer Führungsschiene (112, 212) und einer Verbindung (120, 220) umfassen, wobei die Verbindungen (120, 220) an einer Tragachse (123) miteinander verbunden sind und jede Verbindung (120, 220) eine erste Scharnierverbindung (121, 221) zur jeweiligen Basisplatte (110, 210) sowie eine Schiebeverbindung (122, 222) umfasst, die in der Führungsschiene (212, 112) in der Basisplatte (210, 110) des anderen Scharnierteils (200, 100) verschiebbar aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Scharnierteil (100, 200) mit einem Aufnahmeelement (130, 230; 135) versehen ist, das durch eine Feder (140, 240) vorgespannt ist, um auf einen ausgewählten Teil des Scharniers (10) einzuwirken.
Scharnier nach Anspruch 1, wobei der ausgewählte Teil des Scharniers (10) aus der aus der Verbindung (220, 120), der Schiebeverbindung (222, 122) des anderen Scharnierteils (200, 100) in der Führungsschiene (112, 212) und der Tragachse (123) bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Feder in das Aufnahmeelement (135) integriert ist.
Scharnier nach Anspruch 2, wobei das Aufnahmeelement (130, 230) mit der Basisplatte (110, 210) in einer zweiten Scharnierverbindung (131, 231) verbunden ist und auf die Schiebeverbindung (222, 122) des anderen Scharnierteils (200, 100) einwirkt.
Scharnier nach Anspruch 4, wobei das Aufnahmeelement (130, 230) nur innerhalb eines vorgegebenen Winkelintervalls auf die Schiebeverbindung (222, 122) einwirkt.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rahmenscharnierteil (100) und das Flügelscharnierteil (200) jeweils mit einem Aufnahmeelement (130, 230) versehen sind.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Verbindung (120, 220) als Winkelelement mit einem Scheitel und zwei Schenkeln ausgebildet ist und die Tragachse (123) am Scheitel vorgesehen ist und die erste Scharnierverbindung (121, 221) an einem Schenkel und die Schiebeverbindung (122, 222) am anderen Schenkel vorgesehen ist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Aufnahmeelement (130, 230) mit einer gebogenen Oberfläche (2303; 1303) ausgebildet ist, die der Schiebeverbindung (222, 122) des anderen Scharnierteils (200, 100) zugewandt ist.
Scharnier nach Anspruch 8, wobei die gebogene Oberfläche (1303) einen Scheitelpunkt (1304), einen ersten schrägen Abschnitt (1305), mindestens einen Nutpunkt (1306) und einen zweiten schrägen Abschnitt (1307) umfasst.
Scharnier nach Anspruch 8 oder 9, wobei jedes Aufnahmeelement (130, 230) eine Vertiefung (2302; 1302) zum Zusammenwirken mit der Feder (140, 240) sowie eine Öffnung (1301) zum Zusammenwirken mit der zweiten Scharnierverbindung (131, 231) aufweist.
Scharnier nach Anspruch 10, wobei jedes Aufnahmeelement (130, 230) im Wesentlichen L-förmig ist, die zweite Scharnierverbindung (131, 231) am Kreuzungspunkt der Schenkel des L-Profils vorgesehen ist, die Vertiefung (2302) zum Zusammenwirken mit der Feder (140, 240) an einem Schenkel des L-Profils vorgesehen ist und die der Schiebeverbindung (222, 122) des anderen Scharnierteils (200, 100) zugewandte gebogene Oberfläche (2303) am anderen Schenkel vorgesehen ist.
Scharnier nach Anspruch 10, wobei jedes Aufnahmeelement (130, 230) im Wesentlichen als Längselement ausgebildet ist und die zweite Scharnierverbindung (131, 231) an einem Ende und die Vertiefung (1302) zum Zusammenwirken mit der Feder (140, 240) am anderen Ende vorgesehen ist und die der Schiebeverbindung (122) des anderen Scharnierteils (100) zugewandte gebogene Oberfläche (2303) an der oberen Kante zwischen den Enden des Aufnahmeelements (130, 230) vorgesehen ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Schiebeverbindung (222) einen Stift (2221) umfasst, der mit einem im Wesentlichen rechteckigen Block (2222) verbunden ist, der in die Führungsschiene (112) des anderen Scharnierteils (100) verschiebbar aufgenommen ist, sowie ein Rad (2223), das mit der gebogenen Oberfläche (1303) des Aufnahmeelements (130) zusammenwirkt.
Scharnier nach Anspruch 13, wobei das Rad (2223) der Schiebeverbindung (222) und/oder die gebogene Oberfläche (1303) des Aufnahmeelements (130) mit Kraftübertragungsmitteln, vorzugsweise als Zahnrad oder Zahnstangenantrieb, versehen ist/sind.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schiebeverbindung (222, 122) zwei Bestandteile umfasst, wobei der erste Bestandteil ein Block (222a), der vorzugsweise aus einem POM-/PTFE-Verbundwerkstoff hergestellt ist, und der zweite Bestandteil ein Block (222b) ist, der vorzugsweise aus PA6 mit Glasfaserverstärkung hergestellt ist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer aus dem Rahmenscharnierteil (100) und dem Flügelscharnierteil (200) eine Anschlussplatte (101, 201) zur Verbindung mit der Basisplatte (110, 210) mit Hilfe von Verbindungsmitteln (104, 204) umfasst.
Scharnier nach Anspruch 16, wobei das Verbindungsmittel (104) des Rahmenscharnierteils (100) lösbar ist, sodass die Anschlussplatte (101) angepasst ist, getrennt an dem Rahmen des Dachfensters befestigt zu werden, und die restlichen Bestandteile des Scharniers, einschließlich der Basisplatte (110), angepasst sind, in einem anschließenden Vorgang mit der Anschlussplatte (101) verbunden zu werden.
Scharnier nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmeelement (130) mit einer gebogenen Oberfläche (132) ausgebildet ist, um mit einem geraden Abschnitt (142) der Feder (140) zusammenzuwirken, und das Aufnahmeelement (130) vorzugsweise mit einer Vertiefung (133) versehen ist, um einen Endabschnitt (143) der Feder (140) aufzunehmen.
Scharnier nach Anspruch 1, wobei an einer oder beiden Verbindungen (120, 220) ein Anschlag (125) vorgesehen ist, um mit einer klar definierten Oberfläche (2205) auf der anderen Verbindung (220, 120) zusammenzuwirken.
Dachfenster mit einem Satz von Scharnieren, von denen mindestens ein Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 vorgesehen ist, umfassend einen Rahmen (1) mit einem oberen Teil, einem unteren Teil und zwei Seitenteilen (1a), die eine Rahmenfläche definieren, einen Flügel (2) mit einem oberen Teil, einem unteren Teil und zwei Seitenteilen (2a), wobei der Flügel eine Scheibe (3) trägt und eine Flügelfläche definiert, wobei der Satz von Scharnieren (10) eine Scharnierachse (a) des Fensters definiert.
Dachfenster nach Anspruch 20, wobei eine Vielzahl von Aufnahmeelementen (130; 130'; 130"; 130"'; 230) vorgesehen ist und jedes Aufnahmeelement dieser Vielzahl (von Aufnahmeelementen) eine gebogene Oberfläche (1303) umfassend einen Scheitelpunkt (1304), einen ersten schrägen Abschnitt (1305), mindestens einen Nutpunkt (1306) und einen zweiten schrägen Abschnitt (1307) aufweist, und wobei die gebogene Oberfläche (1303) eine an einen bestimmten Bereich von Dachneigungen angepasste Ausbildung aufweist.
Dachfenster nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Scharnierachse (a) zwischen einer Mittelachse und einem oberen Bereich des Dachfensters angeordnet ist, vorzugsweise in einem Bereich von 1/3 bis 2/3 der Strecke zwischen der Mittelachse und dem oberen Bereich, besonders bevorzugt im Wesentlichen auf halber Strecke zwischen der Mittelachse und dem oberen Bereich.
Dachfenster nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei der Flügel über diesen Satz von Scharnieren mit einem Zwischenrahmen verbunden ist und der Zwischenrahmen über eine obere Scharnierverbindung mit dem Rahmen verbunden ist, wodurch es dem Flügel ermöglicht wird, sich mit dem Zwischenrahmen um eine oben gelagerte Scharnierachse zu drehen und in Bezug auf den Zwischenrahmen schwenkbar zu sein.
Dachfenster nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem der Satz von Scharnieren insgesamt 1 bis 8 Aufnahmeelemente, vorzugsweise 2 bis 4, umfasst.