DE20080336U1

DE20080336U1 - Fenster mit Regensensoranordnung

Info

Publication number: DE20080336U1
Application number: DE20080336U
Authority: DE
Original assignee: VKR Holding AS
Current assignee: VKR Holding AS
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JP3721163B2; WO2002031304A1; AU2000276465A1; CN1454281A; JP2004514075A; US7513148B2; US7114389B1; HK1057914A1; CN1249321C; US20070012100A1

Description

Fenster mit Regensensoranordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regensensoranordnung für einen Betätiger für ein Fenster, das einen Rahmen, einen bezüglich des Rahmens schwenkbaren Flügelrahmen und eine im Flügelrahmen eingesetzte Glasscheibe aufweist, wobei der Betätiger zum Schwenken des Flügelrahmens zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung, und umgekehrt, ausgelegt ist und über eine Steuerschaltung in Abhängigkeit von EingangsSignalen von mindestens einem Regensensor gesteuert wird.

Fenster in Gebäuden, und insbesondere in Dachfenstern, werden oft elektrisch betätigt. Dies ermöglicht bei entfernten und unzugänglichen Stellen eine leichte Bedienung von Fenstern. Ferner ist es möglich, ein Fenster oder eine Anzahl von Fenstern automatisch zu betätigen, z.B. zu öffnen, wenn die Temperatur, die Feuchtigkeit oder ein anderer Parameter im Gebäude zu hoch werden. Dies kann dann die Regelung des Klimas im Inneren des Gebäudes unterstützen. Folglich kann ein Fenster automatisch schließen, wenn die Temperatur z.B. unter einen gewünschten Wert abfällt oder wenn es draussen zu regnen oder zu schneien anfängt .

Das automatische Öffnen und Schließen eines Fensters wird durch eine Steuereinheit gesteuert, die Signale von verschiedenen Sensoren für die unterschiedlichen Parameter, z.B. die oben erwähnten, empfängt. Zur Vereinfachung wird im Folgenden auf ein einzelnes Fenster Bezug genommen, wobei der Umfang, mit dem ein Fenster einzeln oder als Teil einer Gruppe gesteuert werden kann, dem Fachmann jedoch klar werden wird.

Normalerweise sind Regensensoren außerhalb des Gebäudes angeordnet, um auf den Regen (oder anderen atmosphärischen Niederschlag wie Schnee oder Tau), der auf sie fällt, zu reagieren. Die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren sind an geeigneten Stellen im Inneren des Gebäudes, in dem das Klima zu regeln ist, angeordnet. Typischerweise besitzt der Regensensor Vorrang gegenüber den innen liegenden Sensoren. Das heißt, wenn ein atmosphärischer Niederschlag erfasst wird, bewirkt die Steuerschaltung das Schließen des Fensters unabhängig davon, ob die anderen Sensoren im Inneren des Gebäudes die Notwendigkeit anzeigen, das Fenster geöffnet zu halten oder nicht. Der Grund ist, dass Regen oder Schnee, die in das Gebäude eindringen können, Beschädigungen verursachen können, wogegen das Klima im Inneren des Gebäudes eher eine Frage des Komforts für die Bewohner ist.

Regensensoren außen anzubringen, hat jedoch einige Nachteile. Einer ist die Tatsache, dass Drähte vom Sensor aus dem Inneren des Gebäudes, z.B. durch die Wand oder den Rahmen des Fensters, nach außen gezogen werden müssen. Die ist nicht wünschenswert, da es kostspielige Arbeit zum Bohren von Löchern und Ziehen der Drähte beinhaltet. Zudem bewirken die Löcher möglicherweise 0 einen Durchlass für Wasser in den Bau oder durch diesen, sei es die Wand, den Rahmen, oder ein anderes Element des Gebäudes.

Ein weiterer Nachteil ist, dass der Sensor der Steuereinheit immer anzeigen wird, dass das Fenster geschlossen werden sollte, selbst wenn es gewisse Wetterbedingungen mit Regen erlauben können, dass das Fenster trotz des Regens geöffnet bleibt. Sol-

ehe Wetterbedingungen könnten Regen sein, der mit wenig oder keinem Wind verbunden ist. Wenn es gleichzeitig im Inneren des Gebäudes heiß ist, wäre es wünschenswert, jedoch nicht möglich, das Fenster geöffnet zu halten.
5

Aus der Druckschrift JP-A-6-272452 ist eine Anordnung bekannt, die eine Anzahl von Regensensoren in Verbindung mit einem Fenster nutzt. Jedoch sind alle von der in dieser Druckschrift offenbarten Anzahl von Regensensoren an der Außenseite der Fensterscheibe angebracht. Infolgedessen werden diese Regensensoren jeden beliebigen Regen, der auf die Fensterscheibe fällt, erfassen und bewirken, dass das Fenster geschlossen wird. Ferner muss die Unversehrtheit des Gebäudes verletzt werden, um Signale von den Sensoren zum Betätiger zu empfangen. So leidet diese Druckschrift an allen Nachteilen, die in den zwei vorhergehenden Abschnitten erwähnt wurden.

Die Druckschrift DE-U-299 22 778 stellt einen autonomen Fensterbetätiger in Kombination mit einem Regensensor und einem Sonnenkollektor bereit, der verwendet werden kann, ohne die Unversehrtheit des Gebäudes zu brechen und ohne die kostspielige Arbeit des Bohrens von Löchern. Der Fensterbetätiger soll außerhalb in dem Rahmen eines geneigten Dachfensters entweder oberhalb oder unterhalb des Fensters angeordnet werden. Da der autonome Fensterbetätiger außen angebracht wird, lässt er es nicht zu, dass das Fenster unter Bedingungen, in denen es kein Risiko gibt, dass Regen in das Innere des Gebäudes eindringt, geöffnet bleibt.

Aus der Druckschrift US-A-2759725 ist ein Fensterbetätiger zum Schließen eines Fensters im Falle von rauhem Wetter bekannt. Diese Einheit soll im Inneren des Gebäudes angeordnet werden und umfasst einen einzelnen integrierten Regensensor, der im Inneren der Einheit angeordnet ist. Dieser Fensterbetätiger scheint nur für Schiebefenster geeignet zu sein und ist nur zum Schließen des Fensters, nachdem es per Hand geöffnet wurde, ausgelegt.

Die Verwendung von innen liegenden Sensoren zur Erfassung von Regen ist auch aus der Druckschrift DE-C-44 14 532 bekannt, die sich jedoch nicht auf Dachfenster in Gebäuden, sondern stattdessen auf ein Autoschiebedach bezieht, das zwei unterschiedliehe ÖffnungsStellungen, d.h. aufgeschoben oder aufgeklappt, aufweist. In dieser Druckschrift werden zwei unabhängige Regensensoren verwendet, weil ein Sensor nicht ausreichend ist, um eine Erfassung in beiden Öffnungsarten des Fensters zu erhalten, das heißt, ein Sensor für jede Öffnungsfunktion mit einem vorderen, der zum Schließen des Fensters dient, wenn es als Schiebedach genutzt wird, das den hinteren Sensor bedeckt, wobei der hintere Sensor arbeitet, wenn sich die Hinterkante des Schiebedachs in der anderen, nach oben gekippten Betriebsart befindet, wobei der vordere Sensor in dieser Situation durch das Schiebedach bedeckt wird. Keiner dieser Sensoren ermöglicht es, dass das Fenster unter bestimmten Bedingungen mit atmosphärischem Niederschlag geöffnet bleibt.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile durch Be-0 reitsteilung einer Regensensoranordnung entsprechend dem einleitenden Abschnitt, die einen Regensensor mit mindestens zwei Auswertebereichen aufweist, die so angeordnet sind, dass sie durch das Fenster gegen Regen geschützt werden, wenn sich der Flügelrahmen in der geschlossenen Stellung befindet.
25

Dies ist vorteilhaft, da Versuche gezeigt haben, dass durch die Verwendung von zwei Auswertebereichen der zur Sicherstellung der obigen genauen Schließung des Fensters notwendige Auswertebereich im Vergleich zur Verwendung von nur einem Sensor stark reduziert wird. Nur einen Sensor zu verwenden, würde es erforderlich machen, dass sich der Auswertebereich fast über den gesamten Bereich von einem Rahmenseitenteil zu dem anderen erstreckt.

Jedoch bringt die Anordnung der Auswertebereiche des Regensensors im Inneren des Gebäudes andere Probleme mit sich, weil man

t··

sicherstellen muss, dass ein Sensor den atmosphärischen Niederschlag wirklich unter allen Umständen, bei denen es nötig ist, das Fenster zu schließen, erfasst.

Die vorliegende Erfindung überwindet dieses Problem, indem die Auswertebereiche in der Nähe eines unteren Rahmenteils des Fensters angeordnet werden.

Durch die Anordnung der Auswertebereiche in der Nähe des unteren Rahmenteils des Fensters decken der schwenkbare Flügelrahmen und die darin eingesetzte Fensterscheibe bei geöffneter Stellung die Ausertebereiche des Regensensors gegenüber einem atmosphärischen Niederschlag ab, der aus unkritischen Richtungen, das heißt Richtungen kommt, aus denen der atmosphärische Niederschlag wahrscheinlich nicht durch das geöffnete Fenster in größerem Ausmaß durch das geöffnete Fenster in das Gebäude eindringt.

Die Auswertebereiche sind insbesondere in der Nähe der Seitenrahmenteile des Fensters angeordnet.

Versuche haben gezeigt, dass diese Bereiche, die für das Eindringen von atmosphärischem Niederschlag am kritischten sind, und dass es der atmosphärische Niederschlag in diesen Bereichen ist, den zu erfassen es wichtig ist, um ein genaues Schließen des Fensters zu gewährleisten, wenn atmosphärischer Niederschlag eindringt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung befinden sich die Auswertebereiche innerhalb des Bereiches, der sich von 0 0 mm bis 200 mm vom Ende des Gehäuses und vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 30 mm bis 120 mm von dem Ende erstreckt.

Versuche haben gezeigt, dass die Anordnung der Auswertebereiche in diesen Bereichen der beste Kompromiss ist zwischen dem Risiko, dass das Fenster in Situationen nicht genau schließt, wenn es nicht tatsächlich notwendig ist, und der Möglichkeit, dass

das Fenster dann schließt, wenn es nicht unbedingt erforderlich ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Auswertebereiehe gegebenenfalls vom kapazitiven Typ.

Die Verwendung von kapazitiven Auswertebereichen berücksichtigt eine zuverlässigere Erfassung von atmosphärischem Niederschlag, weil sie viel weniger zur falschen Erfassung auf Grund der leitfähigen Verschmutzung als ohmsche Detektoren neigend hergestellt werden können. Der Grund ist, dass sich bei einer Verschmutzung des ohmschen Sensors mit kohlenstoffhaltigen Partikeln, was sehr wahrscheinlich ist, der Widerstand möglicherweise auf einen Wert verringert, bei dem die zugeordnete elektronische Schaltung den geringen Widerstand so auslegt, als wäre der Sensor ständig feucht. Wenn der Auswertebereich des kapazitiven Sensors mit Kohlenstoffpartikeln überzogen wird, beeinflusst dies die Kapazität nicht erheblich, so lange der Auswertebereich trocken ist. Andererseits nimmt der teilchenförmige Überzug, wenn Regentropfen auf den Auswertebereich des Sensors auftreffen, das Wasser auf und verbreitet es über einen größeren Bereich der Oberfläche. Versuche haben gezeigt, dass diese Verbreitung des Wassers über den Auswertebereich die Kapazität eigentlich wesentlich mehr verändert als ein Regentropfen, der sich über dem Sensor wölbt. Hinsichtlich der Verschmutzung sollte angemerkt werden, dass es mit der erfindungsgemäßen Regensensoranordnung im Vergleich zu einem außerhalb des Gebäudes angebrachten Auswertebereich viel weniger wahrscheinlich ist, dass der Auswertebereich verschmutzt wird.

Im besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen reagiert die Steuerschaltung auf die Änderungsrate der Kapazität des Auswertebereichs .

Die Erfassung der Änderungsrate der Kapazität zu nutzen, unterstützt es, den Sensor so herzustellen, dass er weniger zu einer

falschen Detektion neigt, nicht nur auf Grund von Verschmutzung sondern auch wegen Feuchtigkeit oder Tau, die sich vergleichsweise langsam auf den Auswertebereich des Sensors niederschlagen. Dies ist besonders in dem Falle vorteilhaft, wenn Menschen in einem Badezimmer duschen, wobei es in diesem Falle unerwünscht sein kann, wenn das Fenster automatisch schließt, womit die Feuchtigkeit in dem Badezimmer eingeschlossen wird. Ferner ist dies vorteilhaft, weil die Fenster für Entlüftungszwecke, ohne eine unerwünschte Reaktion auf Tau, die ganze Nacht geöffnet bleiben können.

Im vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst der Regensensor eine Schaltung zur Bereitstellung eines Frequenzsignals für die Steuerschaltung, die auf der erfassten Kapazität des Auswertebereichs basiert.

Diese gibt ein zuverlässiges und gegen Störungen resistentes Signal an die Steuerschaltung.

Die vorliegende Erfindung überwindet außerdem die oben, genannten Nachteile und Probleme durch Bereitstellung eines Betätigers zum Öffnen und Schließen eines Fensters, wobei der Betätiger zumindest einen Auswertebereich aufweist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Betätigers weist dieser ein Gehäuse auf, und der Auswertebereich des Regensensors ist an dem Rahmen, vorzugsweise in passenden Ausschnitten, angeordnet .

Dies hat den Vorteil, dass der Betätiger als eine vorher zusammengesetzte Einheit, die die Regensensoren enthält, hergestellt werden kann. Drähte für diese Sensoren müssen während der Installation, sei es durch die Wand oder von einer anderen Stelle im Gebäude hinter dem Fenster, dann wirklich nicht gezogen werden.

Vorzugsweise umfasst der Betätiger mindestens zwei Abtastelemente, die innerhalb des Bereiches, der sich von 0 mm bis 200 mm vom Ende des Gehäuses und vorzugsweise innerhalb des Bereiches, der sich von 30 mm bis 120 mm von dem Ende erstreckt, angeordnet sind.

Dies gewährleistet eine gute Erfassung von atmosphärischem Niederschlag, wie es oben beschrieben ist, insbesondere, wenn das Gehäuse ausgelegt ist und sich im Wesentlichen längs des unteren Rahmenteils über die gesamte Länge zwischen den Rahmenseitenteilen eines Fensters erstreckt. Dies ergibt wiederum ein gutes ästhetisches Aussehen.

Vorzugsweise sind der Auswertebereich oder die Auswertebereiche gegebenenfalls vom kapazitiven Typ, und vorzugsweise spricht die Steuereinheit auf die Änderungsrate der Kapazität des Auswertebereichs oder der Auswertebereiche an.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren ausführlicher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansicht von außen eines geöffneten Klappflügelfensters mit einem Betätiger und

einer Regensensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ;

Fig. 2 schematisch eine perspektivische Ansicht von innen mit 0 einem Betätiger und einer Regensensoranordnung nach der

vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 schematisch eine Abdeckplatte für den Betätiger von Fig.

1 mit der erfindungsgemäßen Regensensoranordnung;
35

Fig. 4 ein Diagramm der elektrischen Schaltung des Regensensors;

Fig. 5 eine Draufsicht des kapazitiven Auswertebereichs des Regensensors; und

Fig. 6 eine Kurvendarstellung von Versuchsergebnissen, die eine optimale Stelle des Auswertebereichs angeben.

Fig. 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Klappflügel-Dachfensters 20 dar, das in ein Dach 21 eingebaut ist. Wie in Fig. 2 besser erkennbar, weist das Fenster 20 einen Rahmen mit zwei Seitenteilen 22 sowie einem unteren Rahmenteil 23 und einem oberen Rahmenteil 24 auf. Das Fenster 20 hat außerdem einen Flügelrahmen 25, der um eine horizontale Achse schwenkbar an der Oberseite des Rahmens gelenkig angebracht ist. In dem Flügelrahmen 25 ist eine vorzugsweise transparente oder lichtdurchlässige Fensterscheibe 29 befestigt.

An oder in Verbindung mit dem unteren Rahmenteil 23 ist ein elektrischer Betätiger in einem Gehäuse 10 angeordnet. Der Betätiger kann von einem beliebigen normalen Typ wie ein Kettenbetä-0 tiger sein, in dem ein Elektromotor und ein Kettenrad verwendet werden, um eine Kette 26 durch eine Öffnung 11 in dem Gehäuse 10 und aus diesem heraus zu bewegen. Die Kette 26 ist vorzugsweise vom halbstarren Typ, z.B. nur in einer Richtung biegbar. Ein Ende der Kette ist in dem Betätigergehäuse angeordnet, und das andere Ende ist durch eine Klammer 27 mit dem Flügelrahmen befestigt, womit der Motor über die Kette 26 auf den Flügelrahmen 25 eine Kraft für Öffnungs- und Schließbewegungen übertragen kann. Ein solcher Betätiger ist z.B. in der Druckschrift DK-Bl-171921 beschrieben. Als andere Möglichkeit könnte ein Betätiger vom 0 Scherentyp verwendet werden. Das Gehäuse 10 kann ein Basisteil, das ausgelegt ist, um an dem unteren Rahmenteil 23 angebracht zu werden, und eine Abdeckung aufweisen, die das Gehäuse an drei Seiten bedeckt, wobei die Enden offen gelassen werden, wenn sie den Rahmenseitenteilen 22 zugewandt sind und durch diese als geschlossen betrachtet werden können. Alternativ dazu kann der Betätiger in dem Rahmen mehr oder weniger eingebettet und nur

• t ·

- 10 -

durch eine Abdeckplatte des in Fig. 3 gezeigten Typs bedeckt werden.

Im bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel ist der Betätiger eine vorher vollständig zusammengesetzte Betätigereinheit, die an dem unteren Rahmenteil des Fensters entweder vor oder nach Versand an den Kunden befestigt werden kann. Somit weist die Betätigereinheit nicht nur den Elektromotor, das Kettenrad und die Kette, die zuvor erwähnt wurden, sondern auch die Steuerschaltung für den Betrieb des Motors als Reaktion auf Eingangssignale, z.B. von einem manuell betätigten Schalter, einer Infrarot-Fernbedienung, einem Zeitgeber, einem Temperatursensor, von anderen Betätigern über einen externen Bus oder insbesondere von einem Regensensor, auf.

Wie es aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, erstreckt sich das Gehäuse 10 im Wesentlichen über die gesamte Länge zwischen den beiden Rahmenseitenteilen 22. Die kapazitive Auswertebereiche 1 aufweisenden beiden Sensoren sind direkt am Gehäuse 10 an den Seiten angebracht, die dem Flügelrahmen 25 und möglicherweise Teilen der Fensterscheibe 29 zugewandt sind, wenn sich das Fenster 2 0 in geschlossener Stellung befindet. Die Auswertebereiche sind vorzugsweise so nahe wie möglich zu der in geschlossener Stellung befindlichen Fensterscheibe angeordnet. In dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten konkreten Ausführungsbeispiel wird zwischen der Fensterscheibe 29 und den Sensoren 1 ein Spalt von ungefähr 1 bis 2 mm gelassen. Die Auswertebereiche besitzen vorzugsweise die Abmessungen 30 mm &khgr; 70 mm, können jedoch größer, z.B. 40 mm &khgr; 14 0 mm, sein. Ensprechend Versuchen, 0 die bei verschiedenen Regen- und Windbedingungen sowie mit verschiedenen Neigungen des Fensters 22 durchgeführt wurden, befindet sich die bevorzugte Stelle der Auswertebereiche 1 innerhalb des Bereichs, der sich von 0 mm bis 200 mm vom Ende des Rahmens und vorzugsweise innerhalb des Bereichs, der sich von 30 mm bis 120 mm von den Enden des Gehäuses 10 erstreckt.

- 11

In einem alternativen Ausführungsbeispiel, das nicht gezeigt ist, bei dem der Betätiger sich nicht über die gesamte Länge zwischen den beiden Rahmenseitenteilen 22 erstreckt, sind die kapazitiven Auswertebereiche direkt an dem unteren Rahmenteil 23 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind bei geschlossener Stellung des Fensters die Auswertebereiche ebenfalls dem Flügelrahmen 25 und möglicherweise der Fensterscheibe 29 oder Teilen davon zugewandt. Folglich befinden sich die bevorzugten Stellen der Auswertebereiche 1 in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls in der Nähe der Rahmenseitenteile 22, dass heißt, innerhalb des Bereiches, der sich von 0 mm bis 200 mm von den Rahmenseitenteilen 22 erstreckt, und vorzugsweise innerhalb des Bereiches, der sich von 3 0 mm bis 120 mm von den Rahmenseitenteilen 22 erstreckt. Klar ist in diesem Fall, dass die Sensoren oder zumindest deren kapazitiven Auswertebereiche 1 nicht in die Betätigungseinheit 10 integriert werden können. Folglich müssen Drähte von dem Sensor oder zumindest den Auswertebereichen 1 zu der Steuerschaltung gezogen werden, was doch innerhalb des Betätigergehäuses 10 vorzuziehen ist.

Selbst wenn sich das obige Ausführungsbeispiel auf ein schwenkbares Klappflügelfenster bezieht, sind die Betrachtungen bezüglich der Stelle der Auswertebereiche ebenso für schwenkbare Fenster des Typs gültig, bei dem der Flügelrahmen um eine horizontale Achse zwischen den Rahmenseitenteilen von deren mittleren Fläche schwenkt. Aus ästhetischen Zwecken ist der Betätiger von Fenstern dieses Typs jedoch oft in Verbindung mit dem oberen Rahmenseitenteil angeordnet. Gerade wie im zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel ist es dann erforderlich, dass Drähte 0 von den Sensoren oder zumindest von deren Auswertebereichen zur Steuerschaltung gezogen werden.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der kapazitive Auswertebereich 1 vorzugsweise vom parallel geschalteten Typ, der es erlaubt, dass der zwischen den Elektroden befindliche Luftspalt durch einen Regentropfen überbrückt wird. Selbst ein einzelner Regen-

- 12 -

tropfen wird die Kapazität des Auswertebereichs 1 wegen der hohen relativen Dielektrizitätskonstanten von Wasser im Vergleich zu Luft drastisch verändern. Die relative Dielektrizitätskonstante von Luft beträgt ungefähr 1, und die relative Dielektrizitätskonstante von flüssigem Wasser beträgt bei 25⁰C 8 und bei 0⁰C etwas weniger als 88. Der Auswertebereich 1 ist vorzugsweise Teil einer Sensoreinheit mit einer Leiterplatte, die die elektronische Schaltung gemäß Fig. 4 trägt, weil diese die Verwendung eines relativ störfesten Signals für die Steuereinheit innerhalb des Gehäuses 10 erlaubt. Diese elektronische Schaltung wird nachstehend beschrieben. Ist die elektronische Schaltung mit dem Auswertebereich verbunden, bietet der Sensor eine bestimmte Gesamthöhe, und es ist somit besser, die Sensoreinheiten an dem Gehäuse 10 oder an einer Abdeckplatte, die einen Teil davon bildet, z.B. in passenden Ausschnitten 30 anzuordnen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn akzeptiert werden kann, dass die Sensoren über das Gehäuse 10 vorstehen, können sie natürlich stattdessen direkt daran angebracht werden, womit die Ausschnitte vermieden werden. Ähnliche Betrachtungen sind gültig, wenn die Sensoreinheiten direkt an dem unteren Rahmenteil 23 entsprechend dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel angeordnet werden sollen.

Die elektronische Schaltung von Fig. 4 ist um einen integrierten Schaltkreis angeordnet, beispielsweise dem HEF4060b von Philips oder dem MC4060b von Motorola, die jeweils als "14-Bit-Binärzähler und Oszillator" oder "Vierzehnstufiger asynchroner Binärzähler / Teiler und Oszillator" angegeben sind.

Bei Verbindung mit dem Widerstands-Kapazitäts-Netzwerk RC, das die Widerstände Rl, R2 und R3, die Diode Dl und den durch den kapazitiven Auswertebereich 1 gebildeten Kondensator umfasst, bildet der integrierte Schaltkreis IC einen Oszillator. In der vorliegenden Erfindung sind die Werte der Bauteile so gewählt worden, dass sie eine Oszillatorfrequenz mit einer Mittenfrequenz von etwa 150 kHz ergeben, wenn der Auswertebereich 1 troc-

J J ·&diams;#· »·»

- 13 -

ken ist. Der integrierte Schaltkreis IC berücksichtigt unterschiedliche frequenzgeteilte Ausgänge. Im vorliegenden Fall ergibt der Ausgang 06 eine abgegebene Mittenfrequenz von ungefähr 500 Hz.
5

Wenn sich ein einzelner Regentropfen auf dem Auswertebereich ansammelt, wird die Veränderung der Kapazität zu einer Frequenzänderung Af im Ausgangssignal von ungefähr 60 Hz führen.

Dieses Frequenz signal wird durch den Widerstand R4 und einen Anschluss 50 an die Steuerschaltung im Betätigergehäuse 10 abgegeben. Folglich müssen drei Drähte zu dem Sensor gezogen werden, nämlich einer für die Versorgungsspannung VCC, einer für Masse und einer für das Ausgangssignal. Wird ein Frequenzsignal auf diese Weise direkt an dem Auswertebereich 1 bereitgestellt, neigt das Signal viel weniger zu Störungen im Vergleich z.B. zu der Situation, wo zwei Leitungsdrähte einfach von der Steuerschaltung im Gehäuse 10 zu dem Auswertebereich 1 gezogen werden würden.

Die Steuerschaltung, die vorzugsweise auf einem Mikroprozessor basiert, empfängt das Frequenzsignal von dem Regensensor. Das empfangene Signal wird zeitlich überwacht und die Änderungsrate der Frequenz Af/t auf der Basis von vorgegebenen Regeln als Anzeige von Regen oder Schnee verwendet.

Die Verwendung der Änderungsrate der Frequenz Af/t besitzt den Vorteil, dass sich langsam ansammelnder atmosphärischer Niederschlag, wie Tau, die Kapazität des Auswertebereichs 1 und somit die Ausgangsfrequenz des Sensors nur langsam verändert. Folglich legt die Steuerschaltung im Gehäuse 10 diese langsame Änderung nicht als Regen oder Schnee aus und lässt das Fenster 20 somit geöffnet.

Das Anordnung des Auswertebereichs des erfindungsgemäßen Regensensors hat den weiteren Vorteil, dass sie die Erfassung eines

- 14 -

nicht genau schließenden Fensters unterstützen kann. Wenn die Steuerschaltung nicht nur die Änderungsrate der Frequenz sondern auch den absoluten Wert detektiert, kann so dieser Wert mit gespeicherten Werten, die einem trockenen Zustand und einem feuchten Zustand entsprechen, verglichen werden. Wenn dann nach einer plötzlichen Frequenzänderung, die als Regen ausgelegt wird, die Frequenz nicht zu dem Wert, der einem trockenen Auswertebereich entspricht, zurückkehrt, könnte die Steuerschaltung dies als schadhafte Fensterscheibe oder ein nicht schließendes Fenster auslegen und ein Warnsignal abgeben.

Wie bereits erwähnt, wurden Versuche hinsichtlich einer optimalen Stelle der Auswertebereiche 1 durchgeführt worden. Durch Verwendung von feuchtigkeitsempfindlichem Papier, das sich im Bereich nahe des unteren Rahmenteils, wo der Betätiger angeordnet werden sollte, befindet, wurden Tests unter Verwendung von unterschiedlichen Windrichtungen, Regentropfengrößen, Fensterneigungen und Fensteröffnungen durchgeführt. Aus Symmetriegründen wurden die Tests nur von einer Seite durchgeführt. Diese Tests wurden für zwei unterschiedliche Größen der Auswertebereiche 1, nämlich 40 mm &khgr; 70 mm und 40 mm &khgr; 140 mm, ausgewertet.

Fig. 6 gibt den Anteil an Testsituationen an, die akzeptable Erfassungsergebnisse an einer vorgegebenen Stelle von den Rahmenseitenteilen 22 ergeben. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, befindet sich die optimale Stelle eines Auwertebereichs mit 40 mm &khgr; 70 mm von den Rahmenseitenteilen 22 etwas nach innen, die bei etwa 82 Prozent den Höchstwert der Situationen erreicht, die akzeptabel erfasst werden. Für einen Auswertebereich von 4 0 mm 0 &khgr; 14 0 mm befindet sich das Optimum an dem Rahmenseitenteil 22, das seinen Höchstwert bei etwa 89 Prozent erreicht. Es sei erwähnt, dass für Windrichtungen von vorn Sensoren an beiden Seiten den atmosphärischen Niederschlag detektieren würden, womit sich ein höherer Gesamtanteil als oben angegeben ergibt. Wie ersichtlich werden wird, ergibt der größere Bereich einen etwas höheren Erfassungsanteil. Dieser ist jedoch nicht ausreichend,

- 15 -

um die durch Verwendung eines größeren Sensors bedingten höheren Kosten zu rechtfertigen, und dementsprechend wird der kleinere vorgezogen.

Die Versuche zeigen außerdem, dass die Auswertebereiche vorzugsweise in der Nähe des unteren Rahmenteils 23 und vorzugsweise so angeordnet werden sollten, dass sie sich über den Bereich von 40 mm bis 80 mm von dem unteren Rahmenteil 23 erstrecken. In Abhängigkeit von der Größe des Gehäuses 10 kann dies nicht möglich sein, und in diesem Falle sollten die Auswertebereiche so weit von dem unteren Rahmenteil angeordnet werden, wie es das Gehäuse 10 erlaubt.

Claims

1. Fenster mit

- einem Rahmen,

- einem bezüglich diesem schwenkbaren Flügelrahmen,

- einer im Flügelrahmen befestigten Scheibe sowie

- einem Betätiger zum Schwenken des Flügelrahmens zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung, der über eine Steuerschaltung in Abhängigkeit von Eingangssignalen mindestens eines Regensensors gesteuert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Regensensor vorgesehen ist, der mindestens zwei Auswertebereiche hat, die so angeordnet sind, dass sie durch das Fenster gegen Regen geschützt sind, wenn sich der Flügelrahmen in der geschlossenen Stellung befindet.

2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche in der Nähe eines unteren Rahmenteils befinden.

3. Fenster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche in der Nähe von Rahmenseitenteilen befinden.

4. Fenster nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger ein Gehäuse aufweist und dass die Auswertebereiche im Gehäuse vorgesehen sind.

5. Fenster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse im Wesentliche entlang dem unteren Rahmenteil über die gesamte Länge zwischen den Rahmenseitenteilen erstreckt.

6. Fenster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertebereiche sich innerhalb des Bereichs befinden, der sich zwischen 0 mm und 200 mm vom Ende des Gehäuses erstreckt, und vorzugsweise innerhalb des Bereichs befinden, der sich zwischen 30 mm und 120 mm von diesem Ende erstreckt.

7. Fenster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertebereiche vom kapazitiven Typ sind.

8. Fenster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor eine Schaltungsanordnung zur Lieferung eines Frequenzsignals für die Steuerschaltung in Abhängigkeit von der ermittelten Kapazität der Auswertebereiche aufweist.

9. Fenster nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung auf die Änderungsrate der Kapazität der Auswertebereiche anspricht.

10. Regensensoranordnung für den Betätiger eines Fensters, das einen Rahmen, einen bezüglich diesem schwenkbaren Flügelrahmen und eine im Flügelrahmen befestigte Fensterscheibe aufweist, und bei dem der Betätiger, der den Flügelrahmens zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung verschwenken kann, über eine Steuerschaltung in Abhängigkeit von Eingangssignalen mindestens eines Regensensors gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regensensor vorgesehen ist, der mindestens zwei Auswertebereiche hat, die so angeordnet sind, dass sie durch das Fenster gegen Regen geschützt sind, wenn sich der Flügelrahmen in der geschlossenen Stellung befindet.

11. Regensensoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche in der Nähe eines unteren Rahmenteils des Fensters befinden.

12. Regensensoranordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche in der Nähe von Rahmenseitenteilen des Fensters befinden.

13. Regensensoranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger ein Gehäuse aufweist und dass die Auswertebereiche im Gehäuse vorgesehen sind.

14. Regensensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse sich im Wesentliche entlang dem unteren Rahmenteil über die gesamte Länge zwischen den Rahmenseitenteilen erstreckt.

15. Regensensoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche innerhalb des Bereichs befinden, der sich zwischen 0 mm und 200 mm vom Ende des Gehäuses erstreckt, und vorzugsweise innerhalb des Bereichs befinden, der sich zwischen 30 mm und 120 mm von diesem Ende erstreckt.

16. Regensensoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertebereiche vom kapazitiven Typ sind.

17. Regensensoranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Regensensor eine Schaltungsanordnung zur Lieferung eines Frequenzsignals für die Steuerschaltung in Abhängigkeit von der ermittelten Kapazität der Auswertebereiche liefert.

18. Regensensoranordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung auf die Änderungsrate der Kapazität der Auswertebereiche anspricht.

19. Betätiger zum Öffnen und Schließen eines Fensters, der ein Gehäuse, mindestens einen Regensensor und eine Steuereinheit aufweist, die auf Eingangssignale vom mindestens einen Regensensor anspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Regensensor mindestens zwei im Gehäuse befindliche Auswertebereiche aufweist.

20. Betätiger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ausgebildet ist, um sich im Wesentlichen entlang dem unteren Rahmenteil über die gesamte Länge zwischen den Rahmenseitenteilen eines Fensters zu erstrecken.

21. Betätiger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auswertebereiche innerhalb eines Bereichs befinden, der sich von 0 mm bis 200 mm vom Ende des Gehäuses erstreckt, und vorzugsweise innerhalb des Bereichs, der sich von 30 mm bis 120 mm von diesem Ende erstreckt.

22. Betätiger nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertebereiche vom kapazitiven Typ sind.

23. Betätiger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit auf die Änderungsrate der Kapazität der Auswertebereiche anspricht.