DE19858533A1 - Electro-mechanical operating mechanism for windows and doors - Google Patents
Electro-mechanical operating mechanism for windows and doorsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Betätigungsvorrichtung für einen Tür- oder Fensterflügel nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to an electromechanical Actuator for a door or window sash according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Vorrichtung findet Einsatz bei automatisch kipp- oder schwenkbaren Tür- oder Fensterflügeln, wie sie beispielsweise an schlecht zugänglichen Stellen in einer Wand, in industriellen Produktionsumgebungen od. dgl. einge setzt werden.Such a device is used automatically tilting or swiveling door or window sashes, like them for example in hard to reach places in a Wall, in industrial production environments or the like be set.
Insbesondere in Verbindung mit einer zeit-, licht-, luftzu stands- oder wetterabhängigen Steuerung kann eine solche automatische Betätigungsvorrichtung für Türen oder Fenster einen gewünschten oder einen einer aktuellen Situation op timal angemessenen Öffnungszustand annehmen und auf diese Weise sowohl einen ansonsten notwendigen manuellen Betäti gungsaufwand völlig reduzieren, als auch den Wohn- bzw. Aufenthaltskomfort von Menschen in einer entsprechend aus gestatteten Umgebung erhöhen.Especially in connection with a time, light, air Status or weather-dependent control can be used automatic actuator for doors or windows a desired or a current situation op accept the appropriate opening condition and on this Way both an otherwise necessary manual operation completely reduce the amount of work involved, as well as Comfort of living in a suitably allow permitted environment.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorrichtungen be kannt, die - aus den vorgenannten Zwecken - ein automati sches Öffnen oder Schließen von Türen und Fensterflügeln erreichen. So offenbart die europäische Patentschrift 0 581 901 eine elektrische Steueranordnung zum Öffnen und Schließen von Türen und Fenstern, bei welcher - mittels eines vergleichsweise aufwendigen, mechanischen Bewegungs apparates - ein Elektromotor sowohl das Bewegen des Tür- oder Fensterflügels, als auch ein (darauf folgendes oder vorhergehendes) Verriegeln bzw. Entsperren desselben im Hauptrahmen ermöglicht. In entsprechender Weise wird mit tels der technischen Lehre der DE 32 23 808 C2 ein sukzes sives Verschwenken eines Flügelrahmens und Verriegeln des selben erreicht, wobei hier spezielle Betätigungsstangen durch Wirkung eines einzelnen Elektromotors angetrieben werden.Numerous devices are known from the prior art knows that - for the aforementioned purposes - an automati opening or closing of doors and window sashes to reach. For example, European patent specification 0 581 discloses 901 an electrical control arrangement for opening and Closing doors and windows, at which - by means of a comparatively complex, mechanical movement apparatus - an electric motor both moving the door or Window sash, as well as a (following or previous) locking or unlocking the same in the Main frame allows. In a corresponding way, with a technical success of DE 32 23 808 C2 a success active pivoting of a casement and locking the same achieved, here special actuating rods driven by the action of a single electric motor become.
Den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ist jedoch ein beträchtlicher mechanischer Aufwand gemeinsam, der nicht nur hohe Anforderungen an die Präzision und die mechanische Realisierung der beteiligten Aggregate stellt (entsprechend sind diese Vorrichtungen teuer und, durch die mechanische Komplexität, wartungsträchtig sowie störungsanfällig), auch ist für die Doppelfunktion des Öffnungs-/Schließvorganges einerseits und des darauf folgenden Verriegelungsvorganges andererseits ein sehr hochwertiger Elektromotor samt Spezialgetriebe notwendig, wodurch die Herstellungskosten für eine solche Vorrichtung hoch sind.However, the devices from the prior art are one considerable mechanical effort in common that is not only high demands on precision and mechanical Realization of the units involved provides (accordingly these devices are expensive and, due to the mechanical Complexity, high maintenance and prone to failure), too is for the double function of the opening / closing process on the one hand and the subsequent locking process on the other hand a very high quality electric motor with velvet Special gearbox necessary, reducing manufacturing costs are high for such a device.
In Verbindung mit dem notwendigen Wartungsaufwand führt dies im Ergebnis dazu, daß insbesondere für einen Einsatz im privaten Umfeld die bekannten Betätigungsvorrichtungen für Fenster- oder Türflügel teuer und entsprechend unwirt schaftlich sind. Darüber hinaus verlangen die bekannten Vorrichtungen spezielle mechanische Voraussetzungen bei den Tür- oder Fensterflügeln, damit die beabsichtigte Be triebsweise realisiert werden kann. Entsprechend eignet sich daher üblicherweise eine bekannte Antriebsvorrichtung nicht oder bestenfalls nur schlecht zum Nachrüsten vorhan dener, bekanntermaßen durch das manuelle Betätigen eines Schwenkhebels zu bedienender Kippfenster oder -türen.In connection with the necessary maintenance effort the result of this is that in particular for use the familiar actuators in the private environment expensive for window or door sashes and accordingly inhospitable are economical. In addition, the known Devices with special mechanical requirements the door or window sash so that the intended loading can be realized as a drive. Suitable accordingly therefore usually a known drive device not or at best only poorly for retrofitting known, by manually operating a Tilting windows or doors to be operated using the pivot lever.
Darüber hinaus stellt es ein Problem gängiger, automatisch betätigter Tür- oder Fensterflügel dar, daß diese nur un zureichend vor Fehlbedienungen bzw. unsicherem Betrieb ge schützt sind: So ist es insbesondere problematisch, etwa das Schließen eines Fensterflügels zu verhindern, wenn sich ein Gegenstand oder eine Hand im sich schließenden Öffnungsbereich befindet, so daß derartige, automatische Vorrichtungen eine hohe Verletzungsgefahr mit sich bringen. It also poses a more common problem, automatically actuated door or window sash represents that this only un sufficient against incorrect operation or unsafe operation protects: So it is particularly problematic, for example to prevent the closing of a window sash when an object or a hand in the closing Opening area is located so that such automatic Devices pose a high risk of injury.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gat tungsgemäße Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die nicht nur ein einfaches Nachrüsten bestehender manueller Tür- und Fenstersysteme ermöglicht, sondern die auch einfach und wirtschaftlich in der Herstellung ist, einen geringen War tungsaufwand erfordert, flexibel steuer- und betätigbar ist und insbesondere auch eine mögliche Verletzungsgefahr und/oder ein Verklemmen eines im Öffnungsbereich befind lichen Gegenstandes durch unbeabsichtigtes Schließen ver hindert.The object of the present invention is therefore a gat to create appropriate actuation device that is not just a simple retrofit of existing manual door and Window systems allows, but also simple and is economical to manufacture, low in cost effort required, can be flexibly controlled and operated and especially a possible risk of injury and / or jamming of one located in the opening area object due to unintentional closing prevents.
Die Aufgabe wird durch die Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil dungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrie ben.The task is performed by the actuator with the Features of claim 1 solved. Advantageous training Applications of the invention are described in the subclaims ben.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sorgt die Verklemm schutzeinrichtung dafür, daß dann, wenn sich ein Gegen stand im Öffnungsbereich des Tür- oder Fensterflügels be findet, und/oder Verletzungsgefahr besteht, daß durch das umgehende Auslösen des Öffnungsbetriebes eine Verletzungs gefahr deutlich vermindert, wenn nicht gar vollständig ver hindert werden kann.In an advantageous manner according to the invention, the jamming ensures protective device for the fact that when there is a counter existed in the opening area of the door or window sash finds, and / or there is a risk of injury from the immediate triggering of the opening operation an injury danger significantly reduced, if not completely reduced can be prevented.
In weiter vorteilhafter Weise wird für das Bewegen des Fenster- oder Türflügels von der Öffnungs- in die Schließ stellung ein erstes elektromotorisches Antriebsaggregat in Form eines Elektromotors verwendet, während ein zusätz licher Elektromotor, davon losgelöst, ausschließlich für den Verriegelungsvorgang zuständig ist. Vorteilhaft läßt sich so ein jeweils geeignetes, preisgünstiges und im Hin blick auf die Drehzahl- und Drehmomenterfordernisse opti miertes Aggregat einsetzen, welches nicht nur die Gesamt kosten der bekannten Lösungen deutlich unterschreitet, son dern darüber hinaus auch den zusätzlichen mechanischen An triebsaufwand beträchtlich herabsetzt. In a further advantageous manner for moving the Window or door leaf from the opening to the closing position a first electromotive drive unit in Form of an electric motor used while an additional electric motor, detached from it, exclusively for the locking process is responsible. Advantageously leaves such a suitable, inexpensive and in the way look at the speed and torque requirements opti Use the lubricated unit, which is not just the total costs well below the known solutions, son also the additional mechanical requirements drive costs considerably reduced.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, eine Koordinierung zwischen den Antriebsvorgängen zwischen Öffnungs- und Schließstellung einerseits und dem Verriegelungsbetrieb an dererseits mittels geeigneter Ansteuerelektronik als Reak tion auf Ausgangssignale von Positionssensoren vorzunehmen, da mit den Mitteln der modernen Steuerelektronik weitaus zuverlässigerer und einfacherer Weise selbst komplexe Ab läufe gesteuert werden können, ohne daß es dafür kompli zierter mechanischer Sperr- und Verbindungseinrichtungen bedarf.Coordination lies within the scope of the invention between the drives between opening and Closed position on the one hand and the locking mode on the other hand by means of suitable control electronics as a reak tion on output signals from position sensors, because with the means of modern control electronics more reliable and easier way even complex ab runs can be controlled without compli decorated mechanical locking and connecting devices requirement.
Auch ist besonders bevorzugt die Bewegungs- und Verriege lungseinheit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung als Gehäuseeinheit unmittelbar auf dem Fensterflügel befe stigbar und greift mittels des geeignet ausgebildeten Kupp lungsabschnitts in einen - ohnehin für den mechanischen Schwenkhebel vorgesehenen - Mitnehmer des Fensterflügels ein. Damit ist eine völlig problemlose Nachrüstung beste hender Fenster mit der motorischen Steuereinheit möglich.Movement and locking is also particularly preferred tion unit of the actuating device according to the invention befe as a housing unit directly on the window sash stigbar and engages by means of the suitably trained dome section in one - anyway for the mechanical Swivel lever provided - driver of the window sash on. This makes retrofitting completely problem-free window with the motorized control unit.
Eine besonders nützliche Weiterbildung liegt zudem im Vor sehen einer Akkupufferung für den Versorgungsstrom, die die Bewegungsvorrichtung praktisch unabhängig von Störungen einer Netzstromversorgung macht und selbst im Falle eines Stromausfalls oder anderer Notsituationen einen ordnungsge mäßen Betrieb für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder für vorbestimmte Vorgänge ermöglicht. Ein hierfür zu verwenden der Akku kann während des Normalbetriebs permanent geladen werden und würde dann während eines Stromausfalls die Aus fallzeit überbrücken; zusätzlich weiterbildungsgemäß könnte ein solcher Akku auch verwendet werden, um etwaige Strom spitzen in einem regulären Betrieb der Elektromotoren abzu puffern (die üblicherweise nur kurze Zeit dauern), damit die Anforderungen an ein zugehöriges Netzteil herabgesetzt werden können und insoweit der Herstellungsaufwand weiter verringert wird. A particularly useful training is also in the present see a battery backup for the supply current that the Movement device practically independent of faults a mains power supply and even in the case of a Power failure or other emergency situations a proper normal operation for a predetermined period and / or for allows predetermined operations. One to use for this the battery can be permanently charged during normal operation and would then turn off during a power failure bridge fall time; according to further training could Such a battery can also be used for any electricity peak in a regular operation of the electric motors buffer (which usually last only a short time) so that the requirements for an associated power supply are reduced can be and in so far the manufacturing costs continue is reduced.
Gegenstand der Erfindung ist es, den automatisch betätigba ren Fenster- oder Türflügeln mit verschiedenen Sicher heitseinrichtungen zu versehen, die insbesondere auf unzu lässig im Schwenkbereich befindliche Gegenstände reagieren und so ein Verklemmen zuverlässig verhindern.The object of the invention is to operate the automatically window or door sashes with different types of security to provide facilities, in particular on unzu react casually in the swivel area and reliably prevent jamming.
So ist es besonders bevorzugt, einen Verklemm- bzw. Ein griffsschutz mittels eines weiter bevorzugt durch einen Laserlichtsender ausgebildeten Lichtschrankenkreis zu rea lisieren, der entlang mindestens einer Rahmenkante des be wegbaren Flügels und/oder des Blendrahmens in einem insbe sondere von einem manuellen Eingriff tangierten Bereich an geordnet ist. So könnte insbesondere ein derartiger Laser lichtschrankenkreis auch mehrere, aufeinanderfolgende Rah menkanten schützen, indem an zugehörigen Ecken entspre chende optische Umlenkmittel, etwa in Form von Spiegeln, Prismen od. dgl., vorgesehen sind. Besonders bevorzugt, da für eine zuverlässige elektronische Auswertung besonders geeignet, ist die Modulierung eines für einen solchen Lichtschrankenkreis ausgesendeten (Laser-) Lichts, bei spielsweise in Impulsform.So it is particularly preferred to have a jam or on handle protection by means of a further preferred by a Laser light transmitter trained light barrier circuit to rea lize that along at least one frame edge of the be movable wing and / or the frame in one especially affected by manual intervention is ordered. Such a laser could in particular light barrier circuit also several successive frames Protect the side edges by matching the corresponding corners appropriate optical deflection means, for example in the form of mirrors, Prisms or the like are provided. Particularly preferred because especially for a reliable electronic evaluation suitable, the modulation is one for such Light barrier circuit emitted (laser) light, at for example in pulse form.
Eine alternative Realisierungsform der Sicherheitseinrich tung, die statt des Lichtschrankenkreises oder aber in Er gänzung eines solchen vorgesehen sein kann, betrifft eine auf menschliche Berührung reagierende Brummschleife, die als Reaktion auf eine solche Berührung eine elektronische Signaländerung erzeugt, auswertet und daraufhin den Stop- bzw. (Not-) Öffnungsvorgang auslöst.An alternative implementation of the security device tion instead of the light barrier circuit or in Er addition of such can be provided relates to a hum loop responding to human touch an electronic one in response to such a touch Signal change generated, evaluated and then the stop or (Emergency) opening process is triggered.
Gemäß einer weiteren alternativen Realisierungsform ist vorgesehen, daß am Rand des Tür- oder Fensterflügels min destens eine Elektrode eines kapazitiven Näherungssensors angeordnet ist, wobei dann durch etwa eine Berührung und die dadurch erfolgende Kapazitätsänderung das den (Not-)Öff nungsbetrieb auslösende Erfassungssignal generiert wer den kann. Genauer gesagt besteht eine Realisierungsform dieses Lösungsaspekts darin, einen (bevorzugt mittels eines rückgekoppelten Halbleiter-Gatterbausteins realisierten) Oszillator durch die Kapazitätsänderung einer Berührung so in seiner Schwenkfrequenz zu verändern, daß durch nachfol gende Detektion der Frequenzmodulation das Steuersignal ausgegeben werden kann. Hier eignet sich erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ein Schmitt-Trigger, der, weiter be vorzugt, im Niederfrequenzbereich in einen Schwingbetrieb erregt wird.According to a further alternative form of realization provided that at the edge of the door or window wing min at least one electrode of a capacitive proximity sensor is arranged, then by about a touch and the resulting change in capacity that the (emergency) opening Detection signal that triggers the operation that can. More precisely, there is a form of implementation this aspect of the solution, one (preferably by means of a realized semiconductor gate device) Oscillator by changing the capacitance of a touch like this to change in its swing frequency that by successor Detecting frequency modulation the control signal can be spent. Here is suitable according to the invention a Schmitt trigger, which, furthermore, is particularly advantageous prefers in the low frequency range in a vibrating operation is excited.
Alternativ ist dieser Lösungseinsatz auch mittels eines Transformators bzw. Übertragers realisierbar, welcher ein gangsseitig mit einem (bevorzugt sinusförmigen) Schwin gungssignal beaufschlagt wird, und welcher sekundärseitig - beid seitig mit Kapazitäten gegen Erde verbunden, einends über die Berührungselektrode, anderenends mit einer (einstellbaren) Fixkapazität - über einen Mittelabgriff der Sekundärwindung ein Brückensignal erzeugt, welches auf Kapazitätsänderungen der Berührungselektrode reagiert und zum Ausgeben des Stellsignals ausgewertet werden kann.Alternatively, this solution is also used by means of a Realizable transformer or transformer, which one on the aisle side with a (preferably sinusoidal) swing signal is applied, and which secondary side - both mutually connected with capacities to earth, one end over the touch electrode, at the other end with a (adjustable) fixed capacity - via a center tap the secondary turn generates a bridge signal, which on Changes in capacitance of the touch electrode and can be evaluated to output the control signal.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine mecha nisch betätigbare Entkupplungseinheit vorgesehen, die zu jedem Zeitpunkt - also auch während eines Stromausfalls - das Auskuppeln der elektromotorischen Antriebsaggregate so wie das ungehinderte manuelle Bewegen des Fenster- oder Türflügels, einschließlich der Ver- und Entriegelung, er möglicht. Da vorteilhaft zum Ausnutzen der Hemm- bzw. Sperrwirkung die Elektromotoren über eine Antriebsschnecke verfügen, ist mittels der Entkupplungseinheit ein Lösen dieser Aggregate von nachgeschalteten Stellmitteln notwen dig. According to one embodiment of the invention, a mecha nisch operable decoupling unit provided that too at any time - even during a power failure - the disengagement of the electromotive drive units so like unimpeded manual movement of the window or Door leaf, including locking and unlocking, he possible. Since advantageous to take advantage of the inhibition or Locking effect of the electric motors via a drive worm is released by means of the decoupling unit of these aggregates of downstream actuators dig.
Im Ergebnis wird durch die erfindungsgemäße Betätigungsvor richtung ein Antriebssystem für Fenster- und Türflügel er reicht, welches ein Höchstmaß an Betriebssicherheit, Flexi bilität und Einsetzbarkeit mit geringem mechanischem Auf wand und damit wirtschaftlicher Herstellbarkeit kombiniert. Die Vorrichtung ist damit insbesondere auch für den Einsatz im privaten Bereich geeignet und sollte selbst einem Heim werker die Umrüstung seiner bislang manuell zu bedienenden Fenster- oder Türflügel ermöglichen. As a result, the actuation according to the invention towards a drive system for window and door sashes enough, which is a maximum of operational reliability, flexi stability and usability with little mechanical opening wall and thus combined with economic producibility. The device is therefore particularly suitable for use suitable in the private sector and should own a home workers retrofitting their previously manually operated Enable window or door sashes.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawings; this show in
Fig. 1 eine an einem Flügelrahmen montier ten Betätigungsvorrichtung für ein Schwenkfenster; Figure 1 is a mounted on a casement th actuator for a swing window.
Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 in gekipptem (verschwenktem) Zustand; FIG. 2 shows a side view of the arrangement according to FIG. 1 in the tilted (pivoted) state;
Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungs gemäßen Betätigungsvorrichtung ge mäß einer bevorzugten Ausführungs form; Fig. 3 is a side view of the actuating device according to Inventive accelerator as a preferred embodiment;
Fig. 4 eine gegenüber der Darstellung der Fig. 3 um 90° gedrehte Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung; FIG. 4 shows a top view of the fastening device rotated by 90 ° in relation to the illustration in FIG. 3;
Fig. 5 eine Ansicht aus der Perspektive der linken Stirnseite in Fig. 4; FIG. 5 is a view from the perspective of the left end face in FIG. 4;
Fig. 6 eine Ansicht aus der Perspektive der rechten Stirnseite in Fig. 4; FIG. 6 is a view from the perspective of the right end face in FIG. 4;
Fig. 7 eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 3; FIG. 7 shows a schematic sectional view of the actuating device of the first embodiment according to FIG. 3;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 3 in eingekoppelter Stellung für einen automatischen Antrieb; 8 is a sectional view taken along the section line VIII-VIII in Figure 3 in coupled-in position for an automatic drive..;
Fig. 9 eine Darstellung gemäß Fig. 8, je doch in ausgekoppelter Stellung der Betätigungsvorrichtung für eine ma nuelle Betätigung (Service stellung); FIG. 9 shows a representation according to FIG. 8, but in the decoupled position of the actuating device for a manual actuation (service position);
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 8; FIG. 10 is a sectional view along the section line XX in FIG. 8;
Fig. 11 eine detaillierte Schnittansicht des Steuer- bzw. Drehnockens in Fig. 8, 9; FIG. 11 is a detailed sectional view of the control or the rotary cam in Figures 8, 9.
Fig. 12 bis Fig. 14 mögliche Nockenpositionen des Drehnockens in Fig. 11; . Fig. 12 to 14 is possible cam positions of the rotating cam in FIG. 11;
Fig. 15 eine seitliche Schnittansicht einer zweiten, bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung ohne Auskoppelmechanik für manuelle Betätigung; FIG. 15 is a side sectional view of a second preferred execution of the present invention without Auskoppelmechanik for manual actuation;
Fig. 16 ein schematisches Blockschaltbild für einen kapazitiven Berührungs- bzw. Eingriffssensor als Schutz vor Verklemmen gemäß einer bevorzugten Weiterbildung und Fig. 16 is a schematic block diagram for a capacitive contact or engagement sensor as protection against jamming according to a preferred development, and
Fig. 17 ein Detailschaltbild einer typi schen Ausführungsform des Ein griffssensors gemäß Fig. 17. Fig. 17 is a detailed circuit diagram of an embodiment of a handle typi rule sensor according to Fig. 17.
Schematisch in Form eines Antriebsgehäuses 10 gezeigt, sitzt die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mittig auf dem Rahmen 12 eines aus einer Verschlußstellung in eine Kippstellung ver schwenkbaren Fensterflügels 14, wie in der Fig. 1 gezeigt. In ansonsten bekannter und in den Figuren nicht näher gezeig ter Weise ist der Fensterflügel 14 - vgl. auch die Seiten ansicht in verschwenktem Zustand der Fig. 2 - an einem feststehenden Fensterrahmen (Blendrahmen) 16 kipp- bzw. schwenkbar befestigt und mittels einer ebenfalls nicht nä her im Detail gezeigten Arretier- und Sperrmechanik in einem geschlossenen Zustand verriegelbar. Am Blendrahmen 16, dem Antriebsgehäuse 10 gegenüberliegend, ist ein Gegen stück 18 fest verschraubt, welches zum Aufnehmen einer mit einer nachfolgend näher zu erläuternden Antriebsmechanik im Antriebsgehäuse 10 zusammenwirkenden Antriebskette 20 aus gebildet ist. Durch Antreiben der Kette 20, die einends im Gegenstück 18 festliegt, kann der Fensterflügel 14 relativ zum feststehenden Blendrahmen 16 verschwenkt werden, wie insbesondere in der Fig. 2 zu erkennen ist.Shown schematically in the form of a drive housing 10 , the actuating device according to the invention, according to a first embodiment, sits centrally on the frame 12 of a window sash 14 that can be pivoted from a closed position into a tilted position 14 , as shown in FIG. 1. In otherwise known and not shown in the figures ter manner the window sash 14 - see. also the side view in the pivoted state of Fig. 2 - to a fixed window frame (frame) 16 tiltable or pivoted and locked by means of a locking and locking mechanism also not shown in detail in a closed state. On the frame 16 , the drive housing 10 opposite, a counter piece 18 is screwed, which is formed for receiving a interacting with a drive mechanism to be explained in more detail in the drive housing 10 drive chain 20 from. By driving the chain 20 , which is fixed at one end in the counterpart 18 , the window sash 14 can be pivoted relative to the fixed frame 16 , as can be seen in particular in FIG. 2.
In den Figuren nicht gezeigt ist eine dem Antrieb zugeordnete Stromversorgung sowie eine Steuerelektronik, welche die Steuerung und Koordination der im weiteren zu beschreiben den Antriebsvorgänge durchführt.Not shown in the figures is one associated with the drive Power supply and control electronics, which the Control and coordination to be described below the drive processes.
Die auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Weise befestigte Betätigungsvorrichtung eignet sich insbesondere zum Nach rüsten gängiger Türen und/oder Fenster mit einem Schwenk flügel, der - herkömmlicher Weise - durch einen Handgriff zu betätigen ist und üblicherweise sowohl mittels des Hand griffes gekippt werden kann als auch durch ein Drehen des Handgriffes ver- bzw. entriegelt wird. Ein derartiger Hand griff, etwa in Form eines Winkelhebels, greift mittels eines vierkantförmigen Kupplungsstückes in eine entspre chende, aus dem Stand der Technik bekannte Steuerstangenme chanik im Inneren des Flügelrahmens 12 ein und bewirkt bei einer Drehung ein Aus- bzw. Einfahren zugehöriger Verriege lungs- und Betätigungsstücke.The attached in the manner shown in FIGS. 1 and 2 actuating device is particularly suitable for retrofitting common doors and / or windows with a pivoting wing, which - in a conventional manner - can be operated by a handle and is usually tilted both by the handle can also be locked or unlocked by turning the handle. Such a hand reached, for example in the form of an angle lever, engages by means of a square-shaped coupling piece in a corre sponding control rod mechanism known from the prior art in the interior of the sash frame 12 and causes rotation of an extension or retraction of associated locking devices. and actuators.
Die elektrische Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegen den Erfindung ist so ausgeführt, daß sie anstelle eines ma nuellen Betätigungshebels auf eine entsprechende Kupplungs aufnahme im Flügelrahmen 12 aufgesetzt werden kann, wobei der in Fig. 3 unten gezeigte Vierkantabschnitt 22 durch mo torische Betätigung mittels eines Verriegelungsmotors 24 gedreht werden kann und dadurch entsprechende Verriege lungsstangen und -elemente des Flügelrahmens 12 betätigt. Darüber hinaus ist, wie in der Fig. 3 gezeigt, eine An triebs- bzw. Schwenkmotor 26 als vom Verriegelungsmotor 24 unabhängige Einheit vorgesehen, der für das Bewegen der An triebskette 20 und mithin für das Verschwenken des Flügel rahmens 12 relativ zum Blendrahmen 16 vorgesehen ist.The electrical actuating device according to the present invention is designed so that it can be placed on a corresponding coupling receptacle in the casement 12 instead of a manual actuation lever, the square section 22 shown in FIG. 3 below rotated by motor actuation by means of a locking motor 24 can be and thereby corresponding locking rods and elements of the casement 12 operated. In addition, as shown in FIG. 3, a drive or swivel motor 26 is provided as a unit independent of the locking motor 24 , which for the movement of the drive chain 20 and thus for the pivoting of the wing frame 12 relative to the frame 16 is provided is.
Die in den Fig. 3 bis 7 aus verschiedenen Perspektiven ge zeigte Anordnung weist somit zwei mit ihren Abtrieben auf einander gerichtete Elektromotoren 24 bzw. 26 auf, denen jeweils ein zur Drehzahlreduzierung vorgesehenes Getriebe, bevorzugt ausgeführt in Form eines Planetengetriebes 28, zugeordnet ist. Diese Getriebe greifen abtriebsseitig in jeweils zugeordnete, im Antriebsgehäuse 10 gelagerte Ritzel ein und werden dort weiter umgesetzt; zusätzlich weist die gezeigte Anordnung ein schachtförmiges Gehäuse 30 zum Auf nehmen der Antriebskette 20 sowie des endseitig an der Kette 20 befestigten und mittels Schraubbohrungen 32 am Blendrahmen 16 zu befestigende Gegenstück (Anker) 18 auf.The arrangement shown in FIGS. 3 to 7 from different perspectives ge thus has two with their drives on each other directed electric motors 24 and 26 , each of which a gear provided for speed reduction, preferably carried out in the form of a planetary gear 28 is assigned. On the output side, these gears engage in respectively assigned pinions mounted in the drive housing 10 and are further implemented there; In addition, the arrangement shown has a shaft-shaped housing 30 to take on the drive chain 20 and the end attached to the chain 20 and to be fastened by means of screw holes 32 on the frame 16 counterpart (anchor) 18 .
In montierter Position ist das Gegenstück 18 fest mit dem Blendrahmen 16 verschraubt, während das Antriebsgehäuse 10 auf dem Flügelrahmen 12 sitzt. Der Vierkant 22 sitzt in diesem Befestigungszustand in der Kupplung für die - be kannte - Verriegelungsmechanik und das Gestänge des Fensterflügels. Wie in den Fig. 3 bzw. 7 zu erkennen ist, befindet sich bei geschlossenem Fensterflügel 14 die An triebskette 20 an einem eingeschobenen Endanschlag 34. Eine erste, zur Kettenwegeinstellung für verschiedene Kippwinkel mechanisch verschiebbare Positionsschaltereinheit 36 rea giert auf diesen Einschub- bzw. Anschlagzustand der An triebskette 20 und gibt ein entsprechendes elektrisches Signal aus. In analoger Weise wird bei ausgeschobener An triebskette 20 ein zweiter, einstellbarer Positionsschalter 38 aktiviert, welcher das Erreichen des linksseitigen Ver schiebezustands der Kette in Fig. 7 und damit das vollstän dige Öffnen der Betätigungsvorrichtung anzeigt. Die An triebskette, die als rückensteife Kette mit im Querschnitt U-förmigen Kettengliedern ausgebildet ist, wird mittels eines zahnradförmigen Kettenmitnehmers 40 angetrieben, der in der Seitenansicht der Fig. 7 schematisch gezeigt ist.In the assembled position, the counterpart 18 is firmly screwed to the frame 16 , while the drive housing 10 sits on the casement 12 . The square 22 sits in this attachment state in the coupling for the - known - locking mechanism and the linkage of the window sash. As can be seen in FIGS. 3 and 7, when the window sash 14 is closed, the drive chain 20 is at an inserted end stop 34 . A first position switch unit 36, which is mechanically displaceable for chain travel adjustment for different tilting angles, reacts to this insertion or stop state of the drive chain 20 and outputs a corresponding electrical signal. In an analogous manner, when the drive chain 20 is pushed out, a second, adjustable position switch 38 is activated, which indicates the reaching of the left-hand shift state of the chain in FIG. 7 and thus the complete opening of the actuating device. At the drive chain, which is designed as a rigid chain with cross-sectionally U-shaped chain links, is driven by means of a gear-shaped chain follower 40 , which is shown schematically in the side view of FIG. 7.
An der dem Endanschlag 34 entgegengesetzten Ende greift die Antriebskette 20 mittels eines kegelförmigen Kupplungs stücks 42 in das Gegenstück 18 ein und ist dort - mittels einer federnden Klinkeneinheit 44 lösbar - befestigt. Ge nauer gesagt ermöglicht die Klinkeneinheit 44 sowohl ein zug- und druckfestes Verrasten des Kupplungsstücks 42 im Gegenstück, als auch das Lösen dieser Verrastung als Reak tion auf eine automatische oder manuelle Betätigung, wie unten näher erläutert werden wird.At the opposite end of the end stop 34 , the drive chain 20 engages by means of a conical coupling piece 42 in the counterpart 18 and is there - releasably fastened by means of a resilient pawl unit 44 . Ge more precisely, the pawl unit 44 allows both a tensile and pressure-resistant locking of the coupling piece 42 in the counterpart, as well as the release of this locking as a reaction to an automatic or manual operation, as will be explained in more detail below.
Die dargestellte Anordnung ermöglicht somit durch geeignete Ansteuerung der beiden Antriebsmotoren das aufeinanderfol gende Schließen (Kippen in eine vertikale Verschlußstel lung) und Verriegeln, bzw. das Entriegeln und darauf fol gende Öffnen (Aufschwenken) des Fensterflügels, jeweils als Reaktion auf ein geeignetes (z. B. sensorbasiertes) Steuer signal.The arrangement shown thus enables suitable Control of the two drive motors in succession closing (tilting into a vertical lock lung) and locking or unlocking and then follow opening (swinging open) the window sash, each as Response to a suitable (e.g. sensor-based) tax signal.
Im weiteren soll anhand der Fig. 8 und 9 der automatische Antrieb sowohl der Schwenkbewegung als auch der Verriege lung des Fensterflügels erläutert werden, und es soll dar gestellt werden, wie das gezeigte Ausführungsbeispiel zu sätzlich ein mechanisches Aus- bzw. Entkuppeln der Stell glieder von den Antriebsmotoren ermöglicht, etwa für den Fall eines Stromausfalls oder anderen Notfalls.In further to with reference to FIGS. 8 and 9 of the automatic driving both the pivoting movement and the INTERLOCKS development of the window sash will be explained, and it is to be placed illustrates how the embodiment shown to additionally a mechanical output or uncoupling of the actuators of enables the drive motors, for example in the event of a power failure or other emergency.
Die Fig. 8 als Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 3 zeigt das als Profilstück realisierte Antriebsgehäuse 10, das seitlich ansitzende Kettengehäuse 30 sowie das Gegenstück 18. Aus der Perspektive der Fig. 8 bzw. Fig. 9 ist die umgekehrte U-Form der Kettenglieder er kennbar, die auf dem Mitnehmer 40 sitzen. Dieser wird mit tels einer Welle 46 angetrieben, deren endseitig vorgesehe ner, vierkantförmiger Endabschnitt 48 in der in Fig. 8 ge zeigten Stellung drehfest, jedoch axial verschiebbar, in den Kettenmitnehmer 40 eingreift. FIG. 8 as a sectional view along the section line VIII-VIII in FIG. 3 shows the drive housing 10 realized as a profile piece, the chain housing 30 sitting on the side and the counterpart 18 . From the perspective of Fig. 8 and Fig. 9, the reverse U-shape of the chain links he can be seen sitting on the driver 40 . This is driven by means of a shaft 46 , the ends provided ner, square end portion 48 in the position shown in FIG. 8 ge non-rotatably, but axially displaceable, engages in the chain carrier 40 .
Die Welle 46 ist im Gehäuseprofil 10 gelagert und wird mit tels eines wiederum auf einem Vierkantabschnitt 50 sitzen den Ritzels 52 angetrieben; das Ritzel 52 greift in eine (in der Fig. 10 gezeigte) Antriebsschnecke 54 des Getriebe blocks 28 des Antriebsmotors 26 ein.The shaft 46 is mounted in the housing profile 10 and is driven by means of a pinion 52 in turn sitting on a square section 50 ; the pinion 52 engages in a (shown in FIG. 10) drive worm 54 of the transmission block 28 of the drive motor 26 .
In einer rechtsseitigen Verlängerung endet die Welle 46 in einem spitzkegeligen Endabschnitt 56 und ist an dieser Po sition durch vertikale Druckbetätigung eines ebenfalls ke gelförmigen Stößels 58 in ihrer horizontalen Erstreckungs richtung gegen die rückstellende Kraft einer Druckfeder 60 bewegbar.In a right-hand extension, the shaft 46 ends in a tapered end section 56 and is in this po position by vertical pressure actuation of a likewise ke-shaped plunger 58 in its horizontal direction of extension against the restoring force of a compression spring 60 movable.
Der kegelförmige Stößel 58 ist Bestandteil einer Verti kalachse 62, die an ihrem oberen Ende eine Einsteckkupplung für eine zusätzliche, mechanische Betätigung mittels eines geeigneten Schlüssels anbietet, und welche anderenends in dem Vierkantabschnitt 22 zum Betätigen der Verriegelungs elemente des Fensterflügels mündet.The conical plunger 58 is part of a vertical axis 62 , which offers at its upper end a plug-in coupling for additional mechanical actuation by means of a suitable key, and which ends at the other end in the square section 22 for actuating the locking elements of the window sash.
An einem unterhalb des kegelförmigen Stößels 58 sitzenden Vierkantabschnitt 64 der Vertikalwelle 62 sitzt ein Verrie gelungsritzel 66, welches zum Eingreifen in eine (ebenfalls in der Fig. 10 gezeigte) Antriebsschnecke 68 des Getriebes 28 für den Verriegelmotor 24 vorgesehen ist. Mit anderen Worten, durch Antreiben der Vertikalachse 62 mittels des Verriegelungsmotors 24 wird der Vierkant 22 gedreht und da mit die Verriegelung des Fensters ausgelöst, während die Betätigung des Ritzels 52 mittels des Antriebs- oder Schwenkmotors 26 eine Kettenbewegung und damit ein Ver schwenken des Fensterflügels auslöst. Durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsaggregate ist so der automatische Betrieb der Betätigungsvorrichtung möglich.At a beneath the tapered plunger 58 square section 64 of the vertical shaft 62 is a Verrie gelungsritzel 66 , which is provided for engaging in a (also shown in FIG. 10) drive worm 68 of the gear 28 for the locking motor 24 . In other words, by driving the vertical axis 62 by means of the locking motor 24 , the square 22 is rotated and since the locking of the window is triggered, while the actuation of the pinion 52 by means of the drive or swivel motor 26 triggers a chain movement and thus a pivoting of the window sash . Appropriate control of the drive units enables automatic operation of the actuating device.
Die Fig. 9 zeigt die ausgekuppelte Stellung, wie sie etwa für Wartungszwecke oder im Notfall benötigt wird. Um diese ausgekuppelte Stellung zu erreichen, wird durch Druckbetä tigung der Vertikalwelle 62 zum einen der kegelförmige Stößel 58 abwärts geschoben; dieser gleitet ab auf dem Spitzkegelabschnitt 56 der Welle 46, woraufhin diese dann gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 60 nach links be wegt wird und endseitig der vierkantförmige Endabschnitt 58 aus dem Kettenmitnehmer 40 heraustritt. Im Ergebnis läuft der Mitnehmer 40 dann frei auf der Welle 46; die Antriebs kette 20 ist damit entsperrt. Fig. 9 shows the disengaged position, such as is required for maintenance purposes or in an emergency. In order to achieve this disengaged position, the conical plunger 58 is pushed downward by pushing the vertical shaft 62 ; this slides off on the pointed cone section 56 of the shaft 46 , whereupon it is then moved to the left against the restoring force of the compression spring 60 and the square-shaped end section 58 emerges from the end of the chain driver 40 . As a result, the driver 40 then runs freely on the shaft 46 ; the drive chain 20 is unlocked.
Ein weiteres Entsperren erfolgt für den Verriegelungsan trieb: Durch die sich abwärts bewegende Vertikalwelle 62 rutscht der Vierkantabschnitt 64 aus dem Eingriff mit dem Verriegelungsritzel 66, so daß ebenfalls das Verriegelungs ritzel 66 frei läuft.Another unlocking takes place for the operating Verriegelungsan: By downwardly moving the vertical shaft 62 of the square portion 64 from slipping out of engagement with the locking gear 66 so that also the locking pinion runs freely 66th
Zusätzlich wird durch Lösen der Klinkeneinheit 44 das end seitige Kupplungsstück 42 der Antriebskette 20 im Gegen stück 18 gelöst: Zu diesem Zweck bewegt ein dem Vierkantab schnitt 64 nachfolgender Nocken 70 der Vertikalwelle 62 in der in Fig. 9 gezeigten Druckstellung einen Stößel 72 gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 74 nach links, bis der Stößel 72 endseitig auf die Klinke 44 greift und damit das Kupplungsstück 42 entsperrt. In addition, by loosening the pawl unit 44, the end-side coupling piece 42 of the drive chain 20 is released in the counter piece 18 : For this purpose, a square section 64 following cam 70 of the vertical shaft 62 moves a plunger 72 against the restoring force in the pressure position shown in FIG. 9 a compression spring 74 to the left until the plunger 72 engages on the end of the pawl 44 and thus unlocks the coupling piece 42 .
Im Ergebnis kann nun sowohl durch Drehen der Vertikalwelle 62 mittels eines geeignet eingesteckten Werkzeugs die Rie gelungsmechanik des Fensterflügels ver- bzw. entriegelt werden, als auch - durch den in der Fig. 9 gezeigten Drehzustand des Nockens 70 - die Antriebskette 20 völlig vom Gegenstück gelöst werden. Damit läuft dann nicht nur die Kette frei im Schachtgehäuse 30; auch ist damit der Fensterflügel - über eine maximale Kettenlänge hinaus - frei zu öffnen.As a result, both by rotating the vertical shaft 62 by means of a suitably inserted tool, the locking mechanism of the window sash can be locked or unlocked, and - by the rotational state of the cam 70 shown in FIG. 9 - the drive chain 20 is completely detached from the counterpart will. So that not only the chain runs freely in the shaft housing 30 ; it also allows the window sash to be opened freely - beyond a maximum chain length.
Weitere Details dieses Steuervorganges ergeben sich aus den Fig. 11 bis 14, wobei Fig. 11 die Draufsicht auf die ver schiedenen Stellungen des Drehnockens 70 und dessen Zusam menwirken mit dem Stößel 72 zeigt: Die Nockenstellung der Fig. 12 entspricht dem geöffneten (also dem unverriegelten) Zustand des Fensterflügels, während die Nockenstellung der Fig. 14 den Verriegelungszustand angibt. Der Drehzustand gemäß Fig. 13 dagegen schiebt, wie anhand der Fig. 9 erläutert, den Stößel 72 nach links und sorgt somit für das Entsperren der Klinke und damit für das Lösen des Ketten endes vom Gegenstück 18 auf dem Blendrahmen.Further details of this control process result from FIGS. 11 to 14, FIG. 11 showing the top view of the various positions of the rotary cam 70 and its interaction with the tappet 72 : the cam position of FIG. 12 corresponds to the open position (i.e. the unlocked) state of the window sash, while the cam position of FIG. 14 indicates the locked state. The rotational state of FIG. 13, however, slides, as explained with reference to Fig. 9, the plunger 72 to the left, thus ensuring the unlocking of the pawl and thus for releasing the chains forming from the counterpart 18 on the frame.
Auf die gezeigte Weise ist somit eine mechanisch einfache, betriebssichere und zuverlässige automatische Betätigung eines Tür- bzw. Fensterflügels ermöglicht, wobei, wie in der beschriebenen Ausführungsform gezeigt, die axial ver schieblichen Wellen 46 und 62 ein einfaches Entkuppeln der motorischen Antriebe von den Stellgliedern erlauben und so mit die rein manuelle Betätigung gestatten. Dagegen ist insbesondere die Verwendung eines Schneckengetriebes, auch in Kombination mit den verwendeten Planetengetrieben, be sonders günstig für eine positionssichere Fixierung der eingekoppelten Vorrichtung sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand.In the manner shown, a mechanically simple, reliable and reliable automatic actuation of a door or window sash is thus possible, wherein, as shown in the described embodiment, the axially displaceable shafts 46 and 62 allow simple decoupling of the motor drives from the actuators and thus allow the purely manual operation. In contrast, the use of a worm gear, in particular in combination with the planetary gear used, is particularly favorable for a positionally secure fixing of the coupled device both in the open and in the closed state.
Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, daß die be schriebene Entkupplung bei jedem Betriebszustand der Elek tromotoren funktioniert, insbesondere auch bei einem Strom ausfall, wodurch ein problemloses manuelles Öffnen auch in einem solchen Fall möglich ist.It is also particularly advantageous that the be written decoupling in every operating state of the elec tromotor works, especially with a current failure, which means that manual opening is also easy in such a case is possible.
Unter Bezug auf die Fig. 15 wird nachfolgend eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese weitere Ausführungsform ist als vereinfachte Ausfüh rung des vorbeschriebenen Beispiels zu verstehen und stellt insoweit die beste Ausführungsform (best mode) dar. Im Ge gensatz zu der vorbeschriebenen Ausführungsform ist bei der Darstellung der Fig. 15 kein zusätzliches, manuelles Ent kuppeln vorgesehen; vielmehr wird hier lediglich der erfin dungsgemäß vorteilhafte Effekt der zwei voneinander unab hängigen Motoren ausgenutzt, von denen einer das Bewegen des Schwenkflügels mittels der Kette und der andere das Ver- bzw. Entriegeln der Fenster-Sperrmechanik bewirkt. In der Fig. 15 sind entsprechende Funktionskomponenten mit analogen Bezugszeichen der vorbeschriebenen Ausführungsform versehen, wobei, wie in der Fig. 15 gezeigt ist, der kon struktive Aufbau deutlich vereinfacht ist; so ist die hori zontal verlaufende Antriebswelle 46' gegenüber der Welle 46 der Fig. 8 nicht mehr verschiebbar und verkürzt; entspre chendes gilt für die vertikale Welle 62', die in Eingriff mit der Antriebsschnecke 68 des Verriegelungsmotors sitzt. Auch ist bei der Ausführungsform der Fig. 15 ein Entkuppeln des Kupplungsstückes 42 der Antriebskette vom Gegenstück durch Stößelbetätigung nicht mehr vorgesehen. Eine Kompen sation der (nicht mehr vorhandenen) mechanischen Entkupp lungsmöglichkeit ist jedoch insbesondere bei der Ausfüh rungsform der Fig. 15 dadurch möglich, daß dem Antriebssy stem eine Pufferung des Spannungsversorgungsteils zugeord net ist, die in Form eines Akkus ausgestaltet ist (auch könnte natürlich die oben beschriebene, erste Ausführungs form eine solche Akkupufferung aufweisen). Solche Strom speicherelemente, die bevorzugt mittels Schwebeladung gela den werden, sorgen vorteilhaft dafür, daß selbst im Fall eines Stromausfalls einer Netzversorgung vorgesehene Betä tigungsvorgänge noch möglich sind, etwa das automatische Öffnen und/oder Fahren in eine Ruhestellung od. dgl. Weiter bevorzugt sind derartige Akkumulatoren kompakt ausgeführt und dem Antriebsgehäuse 10 unmittelbar zugeordnet, so daß diese zusammen mit der vollständigen Antriebseinheit ein fach und ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand montiert werden können.Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 15. This further embodiment is to be understood as a simplified embodiment of the above-described example and in this respect represents the best embodiment (best mode). In contrast to the above-described embodiment, no additional manual decoupling is provided in the representation of FIG. 15; Rather, only the advantageous effect according to the invention of the two mutually independent motors is used here, one of which causes the pivoting wing to be moved by means of the chain and the other to lock or unlock the window locking mechanism. In Fig. 15, corresponding functional components are provided with analog reference numerals of the above-described embodiment, wherein, as shown in Fig. 15, the constructive structure is significantly simplified; the horizontal drive shaft 46 'is no longer displaceable and shortened relative to the shaft 46 of FIG. 8; The same applies to the vertical shaft 62 ', which is in engagement with the worm gear 68 of the locking motor. In the embodiment of FIG. 15, decoupling of the coupling piece 42 of the drive chain from the counterpart by tappet actuation is no longer provided. A compensation of the (no longer available) mechanical decoupling option is possible, in particular in the embodiment of FIG. 15, in that the drive system is assigned a buffering of the voltage supply part, which is designed in the form of a battery (of course, could also have such a battery backup described above, first embodiment). Such current storage elements, which are preferably charged by floating charge, advantageously ensure that even in the event of a power failure of a mains supply, actuation operations are still possible, such as the automatic opening and / or driving into a rest position or the like. More preferred are such Accumulators are compact and directly assigned to the drive housing 10 , so that they can be assembled together with the complete drive unit simply and without additional wiring.
Die Ausführungsform der Fig. 15 zeigt zusätzlich schema tisch eine Leiterplatte 76 mit schematisch angedeuteten Po sitionssensoren 78, die eine aktuelle Drehposition der Ver tikalwelle 62' anzeigen. Durch diese Sensoren - vorteil haft in Verbindung mit Ausgangssignalen der Ketten-Posi tionssensoren 36, 38 - ermöglichen eine optimale Ablauf steuerung der beiden Antriebsmotoren, so daß unerwünschte und/oder mechanisch unzulässige Betriebszustände vermieden werden können.The embodiment of FIG. 15 additionally shows schematically a circuit board 76 with schematically indicated position sensors 78 , which indicate a current rotational position of the vertical shaft 62 '. These sensors - advantageously in conjunction with output signals of the chain position sensors 36 , 38 - enable optimal sequence control of the two drive motors, so that undesired and / or mechanically impermissible operating states can be avoided.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jede der vorbeschriebenen Ausführungsformen (die, je nach Einbauzustand, sowohl für links- als auch für rechts schließende Fenster- und Türeinheiten verwendet werden kön nen) mittels eines Sensors und/oder einer Fernsteuerung be tätigbar. So ist es denkbar, die Anordnung mit einem Licht-, Gas-, Feuchtigkeits-, Rauch- und/oder Bewegungssen sor zu koppeln, ebenso wie eine Empfangseinheit für eine drahtlose Fernbetätigung der erfindungsgemäßen Betätigungs einheit vorzusehen. Weiter bevorzugt kann diese Fernbetäti gung insbesondere auch ggf. ohnehin vorhandene Empfangs elemente eines Licht- oder Bewegungssensors (mit) ausnut zen, um ein zusätzliches manuelles Eingreifen in den Steuerungsablauf zu ermöglichen.According to a preferred development of the invention each of the above-described embodiments (which, depending on Installation condition, for both left and right closing window and door units can be used nen) by means of a sensor and / or a remote control actionable. So it is conceivable to arrange with one Light, gas, moisture, smoke and / or movement sensors sor to couple, as well as a receiving unit for one wireless remote control of the actuation according to the invention to provide unit. This remote control can more preferably In particular, any reception that may already exist Use elements of a light or motion sensor (with) zen to an additional manual intervention in the To enable control sequence.
Auf diese Weise eignet sich damit die vorliegende Erfindung insbesondere auch für den Einsatz in einer industriellen Produktionsumgebung bzw. an schlecht erreichbaren Positio nen. In this way, the present invention is suitable especially for use in an industrial Production environment or in poorly accessible position nen.
Die im Rahmen der Erfindung notwendigen Steuervorgänge wer den geeignet durch eine mikroprozessor- bzw. mikrocon trollerbasierte Steuereinheit durchgeführt, die ebenfalls kompakt am bzw. im Antriebsgehäuse vorgesehen sein kann und durch die Akkupufferung unterstützt wird. Im Fall des zu sätzlichen Einsatzes von Sensoren bzw. einer (bevorzugt drahtlosen) Fernsteuerung würde eine solche Steuereinheit zusätzlich die Funktion der Auswertung der Sensorsignale bzw. des Empfangs- und der Auswertung der Fernsteuersignale übernehmen; je nach Konfiguration der Steuereinheit würde eine geeignete Konfiguration gar eine von Ferne durchführ bare Parametereinstellung (etwa von Öffnungszeiten od. dgl.) ermöglichen.The control processes necessary in the context of the invention the suitable by a microprocessor or microcon troller-based control unit performed that also can be provided compactly on or in the drive housing and is supported by the battery backup. In the case of the too additional use of sensors or one (preferred wireless) remote control would be such a control unit additionally the function of evaluating the sensor signals or the reception and evaluation of the remote control signals take over; depending on the configuration of the control unit perform a suitable configuration even remotely bare parameter setting (e.g. of opening times or the like) enable.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung der Erfin dung ist der Fensterantrieb bzw. die zugeordnete Flügelein heit mit einem Sicherheitssystem versehen, welches bei einem Verklemmen, einem unbeabsichtigten Einführen eines Gegenstandes, einer Hand od. dgl., oder bei Stromausfall vorbestimmte Betriebsvorgänge ausführt:According to a further preferred development of the Erfin is the window drive or the assigned sash provided with a security system, which at jamming, unintentional insertion of a Object, a hand or the like, or in the event of a power failure performs predetermined operations:
So ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Fenster (bevorzugt mittels der Akkupufferung) automatisch zu schließen und darauf folgend zu verriegeln, wenn ein Stromausfall auftritt (wie er etwa durch Sturm, einen Einbruch od. dgl. geschehen kann), oder eine Speisespannungsversorgung unterbrochen wird.According to the invention, the window (is preferred automatically by means of the battery backup) and subsequently lock if a power failure occurs (as happened by storm, break-in or the like can) or a supply voltage supply is interrupted becomes.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß zumin dest für den auf die Kette wirkenden Antriebsmotor eine kontinuierliche Überwachung der Motorstromaufnahme mittels einer geeigneten elektronischen Einrichtung vorgesehen ist, welche auf eine gegenüber einem Normalbetrieb überhöhte Stromaufnahme des Motors reagiert und daraufhin gewisse Steuervorgänge, wie etwa ein automatisches Öffnen, auslöst. Ein derartiger Fall kann bei einem Verklemmen des Flügels beim Schließvorgang auftreten, etwa durch einen unbeab sichtigt eingeschobenen Gegenstand. Der dadurch kurzfristig steigende Ankerstrom des Antriebsmotors wird erfaßt, der Antriebsvorgang abgebrochen und der Fensterflügel zum Freigeben des verklemmten Gegenstandes wieder geöffnet.Alternatively or additionally, it can be provided that at least least for the drive motor acting on the chain continuous monitoring of the motor current consumption by means of a suitable electronic device is provided, which is too high compared to normal operation Current consumption of the motor reacts and then certain Control processes, such as an automatic opening, triggers. Such a case can occur if the wing jams occur during the closing process, for example by an un inspects inserted object. The short term increasing armature current of the drive motor is detected, the Drive process canceled and the window sash to Release the jammed object opened again.
Eine weitere Möglichkeit, im Rahmen der Erfindung einen Verklemm- bzw. Berührschutz vorzusehen, besteht in einer am Fensterrahmen - bevorzugt umlaufend - vorzusehenden De tektor- bzw. Brummschleife, welche auf induktive Weise oder mittels Hochfrequenz auf das Berühren dieses Bereiches reagiert und daraufhin umgehend einen Öffnungsvorgang aus löst. Hier ist es insbesondere möglich, den Blendrahmen und/oder den Fensterflügel entlang einer oder mehrerer Kanten mit einem Draht, einem metallischen Streifen oder einem langgestreckten (bevorzugt selbstklebenden) Streifen aus Metallfolie zu versehen, welcher dann mit einer hochohmigen Verstärkerelektronik zum Erfassen der durch die Berührung aufgebrachten Brummspannung verbunden ist. Alter nativ könnte ein derartiger Leiter als Hochfrequenz-Wellen leiter realisiert sein, auf welchem eine geeignet zugeord nete Sensorelektronik eine stehende Welle, periodische Im pulse od. dgl. aufbringt und dann zeittorgesteuert eine Be rührung des Wellenleiters dadurch erfaßt, daß die Berührung durch damit verbundene Wellenreflexion außerhalb des vor bestimmten Zeittores fällt.Another possibility within the scope of the invention Providing protection against jamming or contact consists in an am Window frames - preferably all-round - De tector or hum loop, which in an inductive manner or by means of high frequency on touching this area reacts and then immediately opens it solves. Here it is particularly possible to use the frame and / or the casement along one or more Edges with a wire, a metallic strip or an elongated (preferably self-adhesive) strip to be made of metal foil, which then with a high impedance amplifier electronics for detecting the through the Touch applied ripple voltage is connected. Dude such a conductor could natively be considered high-frequency waves ladder can be realized, on which a suitably assigned nete sensor electronics a standing wave, periodic Im pulse or the like. Then applies a Be movement of the waveguide is detected in that the contact due to the associated wave reflection outside the front certain time gates falls.
Eine solche Technologie eignet sich insbesondere, um das Einklemmen von Fingern od. dgl. wirksam zu verhindern. In entsprechender Weise wäre es möglich, ein optisches Be rührungs- bzw. Sicherheitssystem dahingehend vorzusehen, daß - etwa mittels Laserdioden und eckseitig geeignet an geordneter Reflektormittel in Form von Spiegeln, Prismen od. dgl. - ein umlaufender Lichtrahmen erzeugt wird, dessen Unterbrechen, also bei einklemmgefährdetem Finger, das so fortige Öffnen der Antriebsvorrichtung auslöst. Such a technology is particularly suitable for the Effectively prevent fingers or the like from getting caught. In correspondingly, it would be possible to opt to provide a stirring or safety system that - suitable for example by means of laser diodes and on the corner ordered reflector means in the form of mirrors, prisms or the like - a circumferential light frame is generated, the Interrupting, that is, with a finger at risk of pinching, that way continued opening of the drive device triggers.
Besonders bevorzugt ist es, den Laserlichtschrankenkreis mit einer zugeordneten Elektronik so zu realisieren, daß das Laserlicht gepulst, beispielsweise in einem Frequenzbe reich zwischen 1 und 10 kHz, betrieben wird, wobei etwa bei einer Impulsfrequenz von 5 kHz dann die Leuchtdauer des Leuchtimpulses 100 Mikrosekunden betragen würde. Eine typi scherweise verwendete Laserdiode im Wellenlängenbereich zwischen 636 und 680 nm weist eine Leistung etwa von 1 mW auf, was für übliche Fensterabmessungen ausreichen sollte. Auch läßt sich im Bedarfsfall der Lichtschrankenkreis durch (zusätzliche) Linsen beeinflussen bzw. optimieren.It is particularly preferred to use the laser light barrier circuit to implement with associated electronics so that the laser light pulsed, for example in a frequency range rich between 1 and 10 kHz, operated at about a pulse frequency of 5 kHz then the light duration of the Light pulse would be 100 microseconds. A typi Usually used laser diode in the wavelength range between 636 and 680 nm has a power of approximately 1 mW on what should be sufficient for common window dimensions. The light barrier circuit can also be passed through if necessary Affect or optimize (additional) lenses.
Auswerteseitig würde dann beispielsweise ein Bewegungsvor gang gestoppt oder aber das Notöffnen eingeleitet werden, wenn das von einem empfangsseitig vorgesehenen Laserlicht empfänger empfangene Sendesignal unter eine vorbestimmte Schwelle, etwa 80% der ausgesendeten Impulse, abfällt. Da mit ist nicht nur eine zuverlässige und (durch die Impuls wirkung) störungsfreie Überwachung möglich, auch bietet eine solche Anordnung die Gewähr für eine schnelle Reaktion des Sicherungssystems im Falle eines unfallträchtigen manu ellen Eingreifens.On the evaluation side, for example, a movement would then be made stopped or the emergency opening is initiated, if this is from a laser light provided at the receiving end Receiver received transmission signal below a predetermined Threshold, about 80% of the transmitted pulses, drops. There with is not only reliable and (through the impulse effect) trouble-free monitoring possible, also offers such an arrangement guarantees a quick response of the security system in the event of an accident-prone manu intervention.
Die Fig. 16 verdeutlicht eine alternative Ausführungsform zur Realisierung des Einklemm- bzw. Eingriffsschutzes zur Erhöhung der Betriebssicherheit der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 16 im Blockschaltbild schematisch gezeigte An ordnung stellt einen mit einer kapazitiven Brücke wirkenden Näherungssensor dar, der mittels eines Übertragers (Transformators) 100 realisiert ist, wobei dessen Primär windung das sinusförmige Ausgangssignal eines Oszillators 102 einer Frequenz von typischerweise etwa 1,5 bis 1,6 KHz empfängt. Sekundärseitig weist der Übertrager einends einen Anschluß für eine Berührungselektrode 104 auf, die über die interne bzw. parasitäre Kapazität des Übertragers be reits mit der schematisch eingezeichneten Kapazität Cint mit Massepotential verbunden ist. Diese Elektrode erfährt, so bald sie von einer Person oder einem dielektrisch wirksamen Gegenstand berührt wird (bzw. eine koppelnde Annäherung an die Elektrode erfolgt), eine Kapazitätsänderung. Fig. 16 illustrates an alternative embodiment for the realization of nipping engagement and protection for increasing the operating safety of the present invention. The arrangement shown schematically in FIG. 16 in the block diagram represents a proximity sensor acting with a capacitive bridge, which is implemented by means of a transmitter (transformer) 100 , the primary winding of which is the sinusoidal output signal of an oscillator 102 of a frequency of typically about 1.5 up to 1.6 KHz. On the secondary side, the transmitter has a connection at one end for a touch electrode 104 , which is already connected to the schematically shown capacitance C int with ground potential via the internal or parasitic capacitance of the transmitter. As soon as it is touched by a person or a dielectric object (or there is a coupling approach to the electrode), this electrode experiences a change in capacitance.
Anderenends weist die Sekundärwicklung des Übertragers 100 eine bevorzugt einstellbare Fix- bzw. Vergleichskapazität Cref auf. Ein Mittelabgriff des Transformators 100 (es eignet sich beispielsweise ein üblicher 220 V-Netztransfor mator, der sekundärseitig einen 110 V-Mittelabgriff be sitzt) führt ein im Fall einer Kapazitätsänderung von Cint entstehendes Brückensignal zu einer nachgeschalteten Schwellwerteinheit 106, an deren Signalausgang 108 dann ein Näherungs- bzw. Berührungssignal zur weiteren Auswertung bzw. zum Auslösen der Notöffnung anliegt. Im vorliegenden Fall wird also mittels des Übertragers 100 eine Brücke ge schaffen, die bevorzugt bei Nichtberühren der Elektrode 104 einen Gleichgewichtszustand (kein Signal am Mittelabgriff) aufweist, dagegen im Fall einer Kapazitätsänderung an der Elektrode 104 ein durch die Einheit 106 auswertbares Signal erzeugt.At the other end, the secondary winding of the transformer 100 has a preferably adjustable fixed or comparison capacitance C ref . A center tap of the transformer 100 (for example a conventional 220 V mains transformer which has a 110 V center tap on the secondary side is suitable) leads to a bridge signal which arises in the event of a change in capacitance of C int to a downstream threshold value unit 106 , at the signal output 108 of which then a proximity or touch signal is present for further evaluation or for triggering the emergency opening. In the present case, a bridge is thus created by means of the transformer 100 , which preferably has an equilibrium state (no signal at the center tap) when the electrode 104 is not touched, but generates a signal that can be evaluated by the unit 106 in the event of a change in capacitance at the electrode 104 .
Dabei kann die Elektrode 104 jede typische, geeignete Form aufweisen, insbesondere auch mittels des vorbeschriebenen, langgestreckten Streifens aus Metallfolie realisiert sein.The electrode 104 can have any typical, suitable shape, in particular also be realized by means of the elongated strip of metal foil described above.
Fig. 17 zeigt eine Detailschaltung des vorbeschriebenen Blockschaltbildes. So wurde die Oszillatoreinheit 102 mit tels des gezeigten Operationsverstärkers IC1 als Wien- Brücken-Generator realisiert, dem eine mit T1 realisierte Verstärkerstufe nachgeschaltet ist. Fig. 17 shows a detailed circuit of the block diagram described above. For example, the oscillator unit 102 was implemented using the operational amplifier IC1 shown as a Vienna bridge generator, which is followed by an amplifier stage implemented using T1.
Die einstellbare Fixkapazität Cref ist als schalt- bzw. ein stellbare Parallelschaltung von diskreten Einzelkapazitäten realisiert.The adjustable fixed capacitance C ref is implemented as a switchable or adjustable parallel connection of discrete individual capacitors.
Ausgangsseitig ist dem Schwellwertschalter 106 eine Gleich richtereinheit zur Gleichrichtung des Brückensignals aus dem Transformator 100 vorgeschaltet. On the output side, the threshold switch 106 is preceded by a rectifier unit for rectifying the bridge signal from the transformer 100 .
Da im Rahmen der Erfindung die mechanischen Antriebsvor gänge einfach sind, ist davon auszugehen, daß eine etwaige Reaktion auf einen Störfall äußerst schnell erfolgt, so daß die realisierte Antriebsvorrichtung hochgradig betriebs sicher ist. Durch die Einfachheit der Realisierung und das Verwenden von zwei elektromotorischen Antriebsaggregaten lassen sich zudem preisgünstige Getriebemotoren verwenden, die nicht nur die Herstellungskosten für die erfindungsge mäße Antriebsvorrichtung begrenzen, sondern auch mit her kömmlicher Motorelektronik ansteuerbar sind und ab triebsseitig mit vorhandenen, standardisierten Getriebeele menten zusammenwirken können.Since in the context of the invention, the mechanical drive gears are simple, it can be assumed that any Response to an accident occurs extremely quickly, so that the realized drive device is highly operational that's for sure. Due to the simplicity of implementation and that Use of two electric motor drive units inexpensive gear motors can also be used, which not only the manufacturing costs for the Invention limit moderate drive device, but also with forth conventional motor electronics can be controlled and from on the drive side with existing, standardized transmission elements ment can work together.
Im Ergebnis überwindet die Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in überraschend einfacher Weise die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten, teil weise mechanisch hochkomplexen Vorrichtungen und sorgt für eine jederzeit einfach nachzurüstende Einheit, die deutlich erhöhten Betriebs- und Bedienungskomfort mit hoher Be triebssicherheit und weitgehendem Schutz vor Fehlbedienung und Unfällen verbindet.As a result, the actuator overcomes according to the present invention in a surprisingly simple manner Disadvantages of those known from the prior art, in part wise mechanically highly complex devices and ensures a unit that is easy to retrofit at any time and that is clear increased operating and operating comfort with high loading drive safety and extensive protection against incorrect operation and accidents.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: STEINEGGER, DAVID, EINSIEDELN, CH |
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8130 | Withdrawal |