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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Betätigungseinrichtung
für Multipositions-Fenster,
und im spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung eine mechanische
Betätigungseinrichtung,
die die Schwenkbewegung des Fensters um eine vertikale Achse oder
um eine horizontale Achse selektiv einstellt und steuert.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Es
gibt viele Ausführungsformen
für mechanische
Betätigungseinrichtungen
für Multipositions-Fenster
oder Kippfenster, wie diese allgemein bekannt sind. Multipositions-Fenster
gestatten ein Kippen des Fensterflügels nach innen um eine horizontale
Achse, so daß das
Fenster zum Lüften
verwendet werden kann, oder alternativ hierzu kann der Fensterflügel um eine
vertikale Achse rotationsmäßig bewegt
werden, so daß er
sich wie bei einem standardmäßigen Flügelfenster öffnet, und
zwar vorzugsweise nach innen und nicht nach außen.
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Ein
Vorteil eines Multipositions-Fensters besteht darin, daß bei hoch
aufragenden Gebäuden
in einem Fall, in dem die Bedienungsperson einen Raum lediglich
etwas lüften
möchte,
die Kippoption des Fensters zum Schaffen eines freien Luftstroms verwendet
werden kann; hierbei ist die Bedienungsperson jedoch nicht der Gefahr
ausgesetzt, daß sie aus
dem Fenster fällt,
da sich das Fenster nicht über ein
sehr großes
Ausmaß öffnen läßt.
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Wenn
das Fenster gereinigt werden muß, beispielsweise
durch Wartungspersonal, kann das Fenster dann um die vertikale Achse
geöffnet
und in den Raum hinein nach innen geschwenkt werden, so daß die Reinigung
der äußeren Oberfläche in einfacher
Weise möglich
ist.
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Die
typischen Mechanismen zum Betätigen von
Multipositions-Fenstern sind in der Technik allgemein bekannt. Das
US-Patent Nr. 3 911 621 von McHeffey beschreibt ein Kipp- und Drehfenster,
das einen Antriebsmechanismus um drei Seiten des Fensterflügels herum
aufweist. Der Antriebsmechanismus wird durch eine drei Positionen
aufweisende Handhabe in seitlicher Richtung bewegt.
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Die
Bewegung des Antriebsmechanismus verursacht ein Umschalten des Flügels von
einer in dem Fensterrahmen verriegelten Position in eine Position,
in der eine rotationsmäßige Bewegung
entlang einer vertikalen Achse aus dem Fensterrahmen heraus möglich ist,
sowie letztendlich in eine Position, in der eine rotationsmäßige Bewegung
entlang einer horizontalen Achse aus dem Fensterrahmen heraus möglich ist.
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Beim
Bewegen der Handhabe ausgehend von einer horizontalen, zentralen
Position nach oben, wird der Antriebsmechanismus im Gegenuhrzeigersinn
bewegt, um dadurch den Fensterflügel
in einen Zustand zum Ausführen
einer Rotationsbewegung entlang einer horizontalen Achse aus dem
Fensterrahmen heraus zu bringen, so daß das Fenster in den Raum hinein
gekippt werden kann. Bei einer Bewegung der Handhabe aus der zentralen
Position nach unten bewegt sich der Antriebsmechanismus im Uhrzeigersinn
und bringt den Fensterflügel
in einen Zustand zum Ausführen
einer Rotationsbewegung des Fensterflügels entlang der vertikalen
Achse aus dem Fensterrahmen heraus, so daß sich der Fensterflügel nach
innen schwenken läßt. Je nach
den Bedürfnissen
der Bedienungsperson läßt sich
das Fenster um eine der beiden Achsen rotationsmäßig bewegen, wobei dies von
der Position der Handhabe abhängig ist.
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Ein
Nachteil bei dem in dem McHeffey-Patent offenbarten Multipositions-Fenster
besteht jedoch darin, daß dann,
wenn das Fenster einmal geöffnet
ist, ein Windstoß das
Fenster zuschlagen kann oder ein unbeabsichtigtes Rütteln an
dem Fenster in dessen geöffnetem
Zustand entstehen kann, so daß der
Mechanismus in dem Fensterflügel
oder das Fenster an sich beschädigt
werden kann. Das Fenster kann auch durch eine Unterdrucksituation
zugeschlagen werden, wie diese gelegentlich bei Fenstern, die an
einer Ecke eines Gebäudes
angeordnet sind, oder bei starken Winden auftritt, die an dem Fenster
vorbeiblasen.
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Der
an dem Fenster vorbeiblasende Wind kann einen Unterdruck an der
Außenseite
des Fensters verursachen, so daß der
Luftdruck im Inneren des Gebäudes
das Fenster zuschlagen kann. Da die mechanische Betätigungseinrichtung
und der Antriebsmechanismus, die in dem McHeffey-Patent offenbart
sind, nur eine Entriegelung des Fensters aus der verriegelten Position
zulassen, um ein Öffnen
des Fensters in eine der gewünschten
Positionen zu ermöglichen,
kann das Fenster leicht zuschlagen oder aufgerissen werden, da keine
Widerstandskraft vorhanden ist, die eine Bewegung des Fensters stoppt. Darüber hinaus
läßt sich
das Fenster nicht partiell nach innen kippen.
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Das
US-Patent Nr. 4 640 051 von Maier et al. offenbart eine einstellbare
mechanische Betätigungseinrichtung
für ein
Multipositions-Fenster. Das Patent von Maier et al. offenbart einen
Mechanismus mit einer Spindel, die an der Außenseite des Fensterflügelrahmens
angeordnet ist, wobei sich eine Stange durch die Fenterflügelfläche erstreckt
und mit dem Antriebsmechanismus derart verbunden ist, daß eine Rotationsbewegung
der Spindel die Stange zum Bewegen des Antriebsmechanismus veranlaßt.
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Das
Patent von Maier et al. lehrt, daß die Spindel durch ein auf
derselben Rotationsachse der Spindel angeordnetes Kegelrad rotationsmäßig bewegt
wird, und zwar mittels einer Handhabe, die an dem Mechanismusgehäuse drehbar
angebracht ist. Die Rotationsbewegung der Handhabe soll eine Wechselwirkung
mit dem Kegelrad hervorrufen, um die Spindel rotationsmäßig zu bewegen
und dadurch eine Bewegung der Stange in vertikaler Richtung hervorzurufen,
und zwar entweder nach oben oder nach unten, wobei dies von der
Rotationsrichtung der Handhabe der mechanischen Betätigungseinrichtung
abhängig
ist. Das Fenster könnte
nicht zugeschlagen werden, da das Patent von Maier et al. Einstellungen
in dem Ausmaß,
in dem das Fenster geöffnet
und geschlossen wird, unter Verwendung der Stangen- und Spindel-Anordnung
ermöglicht.
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Ein
Nachteil bei der Ausbildung von Maier et al. besteht jedoch darin,
daß diese
vollständig
an der Außenseite
de Fensterflügelgehäuses angeordnet ist,
so daß ein
wenig ästhetisches
Erscheinungsbild entsteht. Ferner offenbart die Ausbildung von Maier et
al., daß die
verriegelte Position für
den Fensterflügel
derart vorgesehen ist, daß die
Bedienungsperson nur eine visuelle Anzeige an dem einstellbaren
Mechanismus zum Anzeigen hat, daß das Fenster verriegelt ist.
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Die
Bedienungsperson muß die
Handhabe im Uhrzeigersinn verschwenken, um das Fenster in den Kipp-Modus
zu öffnen,
und dann die Handhabe im Gegenuhrzeigersinn in die verriegelte Position verschwenken.
Die Bedienungsperson setzt dann die Rotationsbewegung der Handhabe
im Gegenuhrzeigersinn fort, um das Fenster um die vertikale Achse zu öffnen.
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Die
Bedienungsperson kann die Handhabe unbeabsichtigterweise über die
verriegelte Position hinaus drehen und zu der irrigen Ansicht gelangen, daß das Fenster
verriegelt ist, während
dies in Wirklichkeit nicht der Fall ist, so daß die Möglichkeit einer Verletzung
zunimmt, sollte das Fenster durch einen starken Wind aufgestoßen werden.
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ZIELE UND
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
wäre wünschenswert,
eine mechanische Betätigungseinrichtung
für ein
Multipositions-Fenster zu haben, die kompakt ist und sich in einfacher
Weise im Inneren des Fensterflügelrahmens
verbergen läßt.
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Es
wäre wünschenswert,
eine mechanische Betätigungseinrichtung
zu haben, die die Möglichkeit verringert
oder eliminiert, daß die
Bedienungsperson das Fenster unbeabsichtigterweise in einer geöffneten
Position beläßt.
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Ferner
wäre es
wünschenswert,
eine mechanische Betätigungseinrichtung
mit einer visuellen Anzeige zu haben, um die Bedienungsperson zu
warnen, wenn der Fensterflügelrahmen
in der entriegelten Position ist und somit eine Rotationsbewegung des
Fensterflügelrahmens
um die vertikale Achse möglich
ist.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer mechanischen
Betätigungseinrichtung
für ein
Multipositions-Fenster, die der Bedienungsperson eine selektive
Bewegung des Fensterflügelrahmens
aus einer Position in eine andere Position ermöglicht, ohne daß dabei
eine Gefahr besteht, daß der
Fensterflügelrahmen
entweder durch einen unbeabsichtigten Stoß gegen den Fensterflügelrahmen
durch die Bedienungsperson oder durch eine Windstoß zugeschlagen
wird.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe
einer mechanischen Betätigungseinrichtung
für ein
Multipositions-Fenster, die im Inneren des Fensterflügels verborgen
ist und dadurch ein sauberes ästhetisches
Erscheinungsbild geschaffen wird.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe
eines Sicherheitsschlosses für
ein Multipositions-Fenster in Verbindung mit der mechanischen Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, um dadurch eine Rotationsbewegung um die vertikale Achse
zu verhindern, während
gleichzeitig die Schwenkbewegung des Fensterflügels um die horizontale Achse
nicht beeinträchtigt wird,
während
eine Schwenkbewegung um die vertikale Achse nur bei entsprechendem Wunsch
der Bedienungsperson ermöglicht
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung beinhaltet ein Multipositions-Fenster vorzugsweise einen stationären Fensterrahmen,
einen Fensterflügelrahmen,
der in dem stationären
Fensterrahmen angeordnet ist und um eine vertikale Achse und eine
horizontale Achse selektiv aus dem stationären Fensterrahmen heraus schwenkbar
ist, sowie einen Antriebsmechanismus, der zwischen dem Fensterflügelrahmen
und dem stationären
Fensterrahmen angeordnet ist.
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Der
Antriebsmechanismus ist vorzugsweise zumindest zwischen einer ersten
Position, in der ein Schwenken des Fensterflügelrahmens um die vertikale
Achse möglich
ist, und einer zweiten Position, in der ein Schwenken des Fensterflügelrahmens
um die horizontale Achse möglich
ist, beweglich.
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Der
Antriebsmechanismus wird vorzugsweise durch eine mechanische Betätigungseinrichtung bewegt,
die mit dem Antriebsmechanismus betriebsmäßig verbunden ist, um den Antriebsmechanismus aus
der ersten Position in die zweite Position zu bewegen. Die mechanische
Betätigungseinrichtung
ist vorzugsweise im Inneren des Fensterflügelrahmens verdeckt angeordnet,
so daß ein
sauberes ästhetisches
Erscheinungsbild entsteht.
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Die
mechanische Betätigungseinrichtung
beinhaltet vorzugsweise ein innerhalb des Fensterflügelrahmens
angeordnetes Gehäuse,
das ein Zahnstangen- und Ritzel-System zum selektiven Bewegen des
Antriebsmechanismus des Multipositions-Fensters enthält. Das
Ritzel ist in dem Gehäuse drehbar
angebracht und kämmt
mit der Zahnstange, die vorzugsweise direkt an einem Gleitstück in dem Antriebsmechanismus
angebracht ist. Das Ritzel wird vorzugsweise durch ein Schneckenrad
rotationsmäßig bewegt,
das in dem Gehäuse
drehbar angebracht ist und an einer außerhalb von dem Fensterflügelrahmen
angeordneten Handhabe angebracht ist.
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Vorzugsweise
ist eine visuelle Anzeige an der mechanischen Betätigungseinrichtung
vorhanden, um die Bedienungsperson hinsichtlich der verschiedenen
Positionen des Antriebsmechanismus bei dessen Bewegung von Position
zu Position zu warnen. Die vorliegende Erfindung kann ferner einen Sicherheitsschloßmechanismus
beinhalten, der ein unbeabsichtigtes Öffnen um die vertikale Achse
verhindert, es sei denn, er wird von der Bedienungsperson speziell
freigegeben.
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Diese
und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von erläuternden
Ausführungsbeispielen
der Erfindung noch deutlicher, die in Verbindung mit den Begleitzeichnungen
zu lesen ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Draufsicht auf ein herkömmliches Multipositions-Fenster, wobei sich
der Fensterflügelrahmen
in der geschlossenen Position befindet;
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2 eine
perspektivische Draufsicht auf ein herkömmliches Multipositions-Fenster, wobei der Fensterflügelrahmen
um die vertikale Achse verschwenkt ist;
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3 eine
perspektivische Draufsicht auf ein herkömmliches Multipositions-Fenster, wobei der Fensterflügelrahmen
um die horizontale Achse verschwenkt ist;
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4 eine
perspektivische Draufsicht auf ein Multipositions-Fenster mit integrierter
mechanischer Betätigungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei sich der Fensterflügelrahmen in der geschlossenen
Position befindet;
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5 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht des Fensterflügelrahmens
und der mechanischen Betätigungseinrichtung
der vorliegenden Erfindung, wobei die Abdeckung entfernt ist;
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6 eine
fragmentarische auseinandergezogene Perspektivansicht des Fensterflügelrahmens,
wobei die mechanische Betätigungseinrichtung
aus Gründen
der Klarheit entfernt ist;
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7 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der mechanischen Betätigungseinrichtung der
vorliegenden Erfindung sowie einer Gleitstückstange;
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8 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der mechanischen Betätigungseinrichtung der
vorliegenden Erfindung;
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9 eine
von oben gesehen Draufsicht auf die mechanische Betätigungseinrichtung
der vorliegenden Erfindung, wobei sich der Antriebsmechanismus in
der verriegelten Position befindet;
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10 eine
von oben gesehen Draufsicht auf die mechanische Betätigungseinrichtung
der vorliegenden Erfindung, wobei der Antriebsmechanismus eine Rotationsbewegung
um die vertikale Achse ermöglicht;
und
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11 eine
von oben gesehen Draufsicht auf die mechanische Betätigungseinrichtung
der vorliegenden Erfindung, wobei der Antriebsmechanismus eine Rotationsbewegung
um die horizontale Achse ermöglicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine mechanische Betätigungseinrichtung, die
zur Verwendung in Verbindung mit dem Antriebsmechanismus eines Multipositions-Fensters
ausgebildet ist, bei dem es sich beispielsweise um ein Kipp- und Drehfenster
handelt, wie dies in dem US-Patent Nr. 5 881 498 von Goggin et al.
offenbart ist, und bei dem es sich in weiter bevorzugter Weise um
ein Fenster handelt, das sich kippen läßt, bevor es sich drehen ist,
wie dies in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen 09/526 918, eingereicht am 16. März 2000,
von Francis Manzella mit dem Titel "Sicherheitsschloß für Multipositions-Fenster" offenbart ist.
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Wie
es bei dieser Art von Fenster typisch ist, so ist der Antriebsmechanismus
an einem Fensterflügelrahmen
angebracht und erstreckt sich um eine oder mehrere Ränder des
Fensterflügelrahmens. Frühere Ausbildungen
verwenden eine an dem Fensterflügelrahmen
vorgesehene Handhabe, wobei eine Rotationsbewegung der Handhabe
eine lineare Bewegung des Antriebsmechanismus hervorruft.
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In
Abhängigkeit
von der Position des Antriebsmechanismus kann der Fensterflügelrahmen eine
Schwenkbewegung um eine horizontale Achse oder um eine vertikale
Achse ausführen.
Die vorliegende Erfindung zieht jedoch die Verwendung einer mechanischen
Betätigungseinrichtung
in Betracht, die eine Rotationsbewegung einer Handhabe um 360° ermöglicht,
um eine lineare Bewegung des Antriebsmechanismus zu veranlassen.
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Ausbildungen
für Antriebsmechanismen
für Multipositions-Fenster
sind in der Technik allgemein bekannt und brauchen in der vorliegenden
Anmeldung nicht ausführlicher
beschrieben zu werden. Antriebsmechanismen für Multipositions-Fenster sind z.B.
in den US-Patenten Nr. 3 911 621, 4 074 462, 4 339 892, 4 624 075
und 5 881 498 beschrieben. Für den
Fachmann erschließen
sich anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung die erforderlichen
Modifikationen zum Anpassen der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung
bei einem beliebigen Antriebsmechanismus für ein Multipositions-Fenster.
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Wie
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, zeigen die 1 bis 3 ein
herkömmliches
Multipositions-Fenster 8, das eine drehbare Handhabe 16 zum
Betätigen
des Antriebsmechanismus 14 verwendet. 1 zeigt
das Fenster in der verriegelten Position, und die 2 und 3 zeigen
das Fenster in einer Position, die eine Rotationsbewegung des Fensterflügelrahmens 10 um
die vertikale Achse bzw. die horizontale Achse ermöglicht.
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Ein
Antriebsmechanismus 14 ist zwischen dem Fensterflügelrahmen 10 und
dem stationären Fensterrahmen 12 angeordnet.
Der Antriebsmechanismus 14 ist selektiv zumindest zwischen
einer ersten Position, die ein Verschwenken des Fensterflügelrahmens 10 um
die vertikale Achse ermöglicht (2),
und einer zweiten Position, die ein Verschwenken des Fensterflügelrahmens 10 um
die horizontale Achse ermöglicht
(3), beweglich.
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Wie
unter Bezugnahme auf 3 ersichtlich, kann der Antriebsmechanismus 14 eine
Ausfahrplatte 15 beinhalten, die dazu beiträgt, ein
Zuschlagen oder ein unbeabsichtigtes gewaltsames Öffnen des
Fensterflügelrahmens 10 zu
verhindern. Die Ausfahrplatte 15 wird auch dafür verwendet,
das variable Verschwenken des Fensterflügelrahmens 10 um die
horizontale Achse zu unterstützen.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 ersichtlich,
kann die mechanische Betätigungseinrichtung 50 der
vorliegenden Erfindung bei einem Multipositions-Fenster 9 verwendet
werden, das eine ähnliche
Konstruktion wie das vorstehend beschriebene herkömmliche
Fenster aufweist. Komponenten, die sowohl beim Stand der Technik
als auch bei der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, sind aus
Gründen
der Klarheit mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Das
Multipositions-Fenster 20 beinhaltet einen stationären Fensterrahmen 22 und
einen Fensterflügelrahmen 24,
der in dem stationären
Fensterrahmen 22 angeordnet ist. Der Fensterflügelrahmen 24 ist
aus dem stationären
Fensterrahmen 22 heraus selektiv um eine horizontale Achse
(Kippen nach innen) und um eine vertikale Achse (Schwenken nach innen)
schwenkbar.
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Vorzugsweise
beinhaltet die vorliegende Erfindung einen Antriebsmechanismus 14,
der dafür ausgebildet
ist, in selektiver Weise zwischen drei Positionen bewegt zu werden.
Durch Anordnen des Antriebsmechanismus 14 in der ersten
Position wird ein Verschwenken des Fensterflügelrahmens 24 um die horizontale
Achse und die vertikale Achse verhindert. Die erste Position sorgt
für eine
wirksame "Verriegelung
bzw. Festlegung" des
Fensterflügelrahmens 24 und
verhindert jegliche Bewegung des Fensterflügelrahmens 24 in bezug
auf den stationären
Fensterrahmen 22. Durch Anordnen des Antriebsmechanismus 14 in
der zweiten Position wird eine Schwenkbewegung des Fensterflügelrahmens 24 um
die vertikale Achse ermöglicht.
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Bei
Anordnung des Antriebsmechanismus 14 in der dritten Position
wird eine Schwenkbewegung des Fensterflügelrahmens 24 um die
horizontale Achse ermöglicht.
Der Antriebsmechanismus 14 kann eine Ausfahrplatte 15 beinhalten,
um ein variables Verschwenken des Fensterflügelrahmens 24 um die
horizontale Achse des stationären
Fensterrahmens 22 zu ermöglichen. Die Verwendung einer
Ausfahrplatte 15 ist in der Technik allgemein bekannt und muß daher
vorliegend nicht ausführlich
beschrieben werden.
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Zum
Erleichtern der Bewegung des Antriebsmechanismus 14 ist
der Fensterflügelrahmen 24 mit einer
mechanischen Betätigungseinrichtung 50 versehen.
Die mechanische Betätigungseinrichtung 50 ist
vorzugsweise im Inneren des Fensterflügelrahmens 24 mit
dem Antriebsmechanismus 14 angebracht, so daß die Bewegung
der mechanischen Betätigungseinrichtung 50 eine
Bewegung bei dem Antriebsmechanismus 14 aus der einen Position
in die nächste
Position, d.h. aus der ersten Position in die zweite Position und
aus der zweiten Position in die dritte Position, sowie die Zurückbewegung
von diesem aus der dritten Position in die zweite Position sowie
aus der zweiten Position in die erste Position hervorruft.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist der zum Erleichtern der Bewegung des
Antriebsmechanismus 14 gegenüber der mechanischen Betätigungseinrichtung 50 verwendete
Mechanismus in der Technik bekannt und braucht hier nicht ausführlicher
erläutert
zu werden.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet einen Fensterflügelrahmen 24, mit
einem oberen Bereich 26, einem ersten Seitenbereich 28,
einem zweiten Seitenbereich 30 gegenüber von und parallel zu dem ersten
Seitenbereich 28 sowie einem unteren Bereich bzw. Bodenbereich 32,
der gegenüber
von und parallel zu dem oberen Bereich 26 angeordnet ist. Der
Antriebsmechanismus 14 ist um den Umfang 34 des
Fensterflügelrahmens 24 herum
angeordnet. Die vorliegende Erfindung zieht auch die Verwendung der
mechanischen Betätigungseinrichtung 50 an
einem beliebigen der Bereiche des Fensterflügelrahmens 24 in Betracht;
zum Zweck der Erläuterung
ist die mechanische Betätigungseinrichtung 50 jedoch an
dem unteren Bereich 32 dargestellt.
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Wie
zu sehen ist, erstreckt sich der Antriebsmechanismus 14 auf
drei Seiten des Fensterflügelrahmens 24,
nämlich
an dem oberen Bereich 26, dem ersten Seitenbereich 28 sowie
dem unteren Bereich 23. Die Gleitstücke 36, die in der
Technik allgemein bekannt sind, sind entlang des äußeren Umfangs 34 des
Fensterflügelrahmens 24 angeordnet. Die
mechanische Betätigungseinrichtung 50 befindet sich
vorzugsweise mit dem unteren Gleitstück 38 des Antriebsmechanismus 14 in
mechanischem Eingriff.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ersichtlich,
ist die mechanische Betätigungseinrichtung 50 innerhalb
einer Öffnung 42 positioniert,
die in der oberen Oberfläche 40 des
unteren Bereichs 32 des Fensterflügelrahmens 24 ausgebildet
ist. Eine Abdeckung 44 kann zum Verdecken der Öffnung 42 in
dem unteren Bereich 32 verwendet werden, der die mechanische
Betätigungseinrichtung 50 trägt. Die
Abdeckung 44 wird dazu verwendet, die mechanische Betätigungseinrichtung 50 in
effektiver Weise in dem Fensterflügelrahmen 24 zu verbergen.
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Unter
Bezugnahme auf 8 ist zu erkennen, daß die mechanische
Betätigungseinrichtung 50 ein
Gehäuse 52 beinhalten
kann, das eine Basis 54 mit einer Frontwand 56,
einer gegenüberliegenden Rückwand 58,
einer ersten Seitenwand 60 und einer gegenüberliegenden
zweiten Seitenwand 62 aufweisen kann, die sich von der
Basis 54 zu einem oberen Rand 64 nach oben erstrecken.
Die Basis 54 ist derart positioniert, daß sie über dem
unteren Gleitstück 38 des
Fensterflügelrahmens 24 sitzt
(5).
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Wie
unter Bezugnahme auf die 7 und 8 ersichtlich,
beinhaltet die mechanische Betätigungseinrichtung 50 ferner
eine Zahnstange 72, die vorzugsweise direkt an dem unterem
Gleitstück 38 des
Antriebsmechanismus 14 angebracht ist. Die mechanische
Betätigungseinrichtung 50 weist
ein Ritzel 82 auf, das in dem Gehäuse 52 drehbar angebracht
ist und mit der Zahnstange 72 mechanisch in Eingriff steht,
die an dem Antriebsmechanismus 14 angeordnet ist. Ferner
kämmt das
Ritzel 82 mit einem Schneckenrad 90, das in dem
Gehäuse 52 drehbar angebracht
ist.
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Das
Schneckenrad 90 weist eine Welle 98 auf, die sich
entlang ihrer Rotationsachse über
das Gehäuse 52 hinaus
erstreckt, um mit einer Handhabe 100 in Verbindung zu treten,
die zum Drehen des Schneckenrads 90 verwendet wird. Die
Rotationsbewegung der Handhabe 100 ruft eine Rotationsbewegung
des Schneckenrads 90 hervor, und dies verursacht wiederum
eine Rotationsbewegung des Ritzels 82, das mit der Zahnstange 72 in
Eingriff steht, um das untere Gleitstück 38 in linearer
Weise zu bewegen und dadurch eine zunehmende Bewegung des Fensters
aus einer sowie zwischen den jeweiligen der drei Positionen hervorzurufen.
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Die
mechanische Betätigungseinrichtung 50 der
vorliegenden Erfindung wird nun noch ausführlicher beschrieben. Die mechanische
Betätigungseinrichtung 50 besitzt
ein Gehäuse 52,
das eine im wesentlichen rechteckige Formgebung aufweist. Das Gehäuse 52 ist
vorzugsweise aus starrem Material hergestellt, beispielsweise aus
Stahl oder Aluminium.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken
sich von der zweiten Seitenwand 62 und von der ersten Seitenwand 60 zwei
Ansätze 66 weg, die
zum Befestigen des Gehäuses 52 an
dem Fensterflügelrahmen 24 verwendet
werden können.
Vorzugsweise werden die Ansätze 66 in
den unteren Bereich 32 des Fensterflügelrahmens 24 geschraubt. Das
Gehäuse 52 ist
derart dimensioniert, daß es
in den Fensterflügelrahmen 24 hinein
paßt und
sich nicht von der vorderen Oberfläche 35 des Fensterflügelrahmens 24 heraus
nach außen
erstreckt, so daß ein
sauberes ästhetisches
Erscheinungsbild geschaffen wird.
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Die
zweite Seitenwand 62 und die erste Seitenwand 60 sind
im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich
von der Gehäusebasis 54 nach
oben. Die zweite Seitenwand 62 und die erste Seitenwand 60 sind
durch die nach oben verlaufende Frontwand 56 und Rückwand 58 miteinander
verbunden, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind,
um das Gehäuse 52 mit
einem Innenbereich 65 auszustatten, der durch die vier Wände gebildet
ist. Ein Ritzel 82 ist in dem Gehäuse 52 auf der Gehäusebasis 54 drehbar
angebracht.
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Das
Ritzel 82 ist um eine Ritzelwelle 81 drehbar,
die sich im wesentlichen rechtwinklig von der Gehäusebasis 54 weg
erstreckt. Die Ritzelwelle 81 erstreckt sich durch eine Öffnung 83 in
Zentrum des Ritzels, die derart dimensioniert ist, daß eine freie Rotationsbewegung
des Ritzels 82 ermöglicht
ist. Das Ritzel 82 ist vorzugsweise derart angebracht, daß sich seine
Rotationsachse im wesentlichen senkrecht von der Gehäusebasis 54 in
den offenen Raum über
dem Gehäuse 52 nach
oben erstreckt. Das Ritzel 82 weist vorzugsweise einen
Ritzelverzahnungsbereich 88 auf, der durch eine Rückwandöffnung 68 aus
der Rückwand 58 des
Gehäuses 52 herausragt.
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Das
Ritzel 82 ist derart dimensioniert und positioniert, daß ein Ritzelverzahnungsbereich 88 durch die
Rückwandöffnung 68 hindurch über die
Rückwand 58 hinausragt.
Das Ritzel 82 weist einen äußeren Umfangsrand 84 mit
einer Ritzelverzahnungsfläche 86 auf,
die mit einer entsprechenden Zahnstange 72 in Eingriff
steht, und ist derart dimensioniert und positioniert, daß der Rest
des Ritzels 82, der sich nicht über die Rückwand 58 hinaus nach
außen
erstreckt, innerhalb des Gehäuses 52 angeordnet
ist.
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Die
mechanische Betätigungseinrichtung 50 beinhaltet
vorzugsweise ein Schneckenrad 90 in mechanischem Eingriff
mit dem Ritzel 82. Das Schneckenrad 90 besitzt
eine zylindrische Formgebung mit einem proximalen Ende 94 und
einem distalen Ende 92. Das Schneckenrad 90 ist
in dem Gehäuse 52 vorzugsweise
derart angeordnet, daß das
distale Ende 92 der Rückwand 58 benachbart
angeordnet ist und das proximale Ende 94 der Frontwand 56 benachbart angeordnet
ist. Das Schneckenrad 90 ist derart angeordnet, daß sich seine
Rotationsachse von der Rückwand 58 des
Gehäuses 52 bis
zu der Frontwand 56 des Gehäuses 52 erstreckt.
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Das
Schneckenrad 90 ist in dem Gehäuse 52 derart drehbar
angebracht, daß es
mit dem Ritzel 82 zusammenwirkt. Vorzugsweise besitzt das
Schneckenrad 90 eine Schneckenrad-Verzahnungsfläche 96,
die mit der Ritzelverzahnungsfläche 86 zusammenwirkt.
Das Schneckenrad 90 steht mit dem Ritzel 82 derart
in Eingriff, daß die
Rotationsbewegung des Schneckenrads 90 eine Rotationsbewegung
des Ritzels 82 hervorruft.
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Das
Schneckenrad 90 weist vorzugsweise eine Welle 98 auf,
die sich entlang der Rotationsachse des Schneckenrads durch eine
vordere Wandöffnung 70 hindurch
erstreckt, die derart dimensioniert ist, daß sie eine freie Rotationsbewegung
der Welle 98 ermöglicht.
Die Welle 98 erstreckt sich aus dem Gehäuse 52 heraus, so
daß eine
Handhabe 100 an dem freien Ende 99 der Welle 98 angebracht
werden kann und damit eine Rotationsbewegung der Handhabe 100 eine
Rotationsbewegung des Schneckenrads 90 hervorruft.
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Das
Gehäuse 52 beinhaltet
ferner eine obere Abdeckung 102, die einen Teil des Innenbereichs 65 des
Gehäuses 52 bedecken
kann. Die obere Abdeckung 102 ist vorzugsweise derart positioniert,
daß die
Ritzelwelle 81 an der oberen Abdeckung 102 verankert
werden kann.
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Der
Ritzelverzahnungsbereich 88, der sich über die Rückwand 58 hinaus erstreckt,
kämmt mit der
Zahnstange 72. Die Zahnstange 72 und das Ritzel 82 wirken
derart zusammen, daß bei
einer Rotation des Ritzels 82 im Uhrzeigersinn die Zahnstange 72 eine
Bewegung nach rechts (bei Betrachtung von 4) ausführt und
bei Rotation des Ritzels 82 im Gegenuhrzeigersinn die Zahnstange 72 eine
Bewegung nach links (bei Betrachtung von 4) ausführt.
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Die
Zahnstange 72 ist vorzugsweise aus einem starren Material,
wie z.B. Stahl oder Aluminium, hergestellt. Die Zahnstange 72 weist
eine nach oben ragende Zahnstangenrückwand 77 auf, die
eine Vielzahl von Zahnstangenzähnen 79 an
ihrer vorderen Oberfläche 74 hat
und eine glatte rückwärtige Oberfläche 78 aufweist.
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Weiterhin
beinhaltet die Zahnstange 72 eine Basis 80, die
an dem unteren Gleitstück 38 des
Antriebsmechanismus 14 angebracht sein kann. Vorzugsweise
ist die Basis 80 in einer im wesentlichen rechtwinkligen
Beziehung zu der Zahnstangenrückwand 77 angeordnet.
Die Basis 72 ist vorzugsweise derart positioniert, daß sie direkt
mit dem unteren Gleitstück 38 des
Antriebsmechanismus 14 verbunden ist. Die Zahnstange 72 kann
mit dem unteren Gleitstück 38 verschraubt
oder verschweißt
sein.
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Im
folgenden wird die Verwendung der mechanischen Betätigungseinrichtung 50 ausführlicher beschrieben.
Wie unter Bezugnahme auf 9 ersichtlich, ist das Multipositions-Fenster
der vorliegenden Erfindung in der verriegelten Position dargestellt, und
das Ritzel 82 ist an dem Bereich der Zahnstange 72 positioniert,
der der verriegelten Position des Antriebsmechanismus 14 entspricht.
Eine Rotation der Handhabe 100 im Gegenuhrzeigersinn verursacht eine
Rotation des Ritzels 82 mittels des Schneckenrads 90 im
Uhrzeigersinn, so daß die
Zahnstange 72 nach rechts (wie in 9 zu sehen)
geschoben wird.
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Der
Antriebsmechanismus 14 ist derart konfiguriert, daß die nach
rechts gehende Bewegung der Zahnstange 72 das untere Gleitstück 38 des
Antriebsmechanismus 14 nach rechts schiebt und dadurch
das Fenster in der verriegelten, ersten Position verriegelt wird.
Die Bedienungsperson ist an jeder weitergehenden Drehbewegung der
Handhabe 100 im Gegenuhrzeigersinn gehindert, da die Bewegung der
Zahnstange 72 in Richtung nach rechts durch den Antriebsmechanismus 14 nicht
weiter möglich ist.
Die Bedienungsperson hat somit das Fenster verriegelt.
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Unter
Bezugnahme auf 10 wird zum Öffnen des Fensters entlang
der vertikalen Achse die Handhabe 100 von der Bedienungsperson
im Uhrzeigersinn rotationsmäßig bewegt,
um dadurch das Schneckenrad 90 dazu zu veranlassen, das
Ritzel 82 im Gegenuhrzeigersinn rotationsmäßig zu bewegen. Die
Rotation des Ritzels 82 im Gegenuhrzeigersinn veranlaßt die Zahnstange 72 zur
Ausführung
einer Bewegung nach links von der mechanischen Betätigungseinrichtung 50 (bei
Betrachtung der 10). Die Bewegung der Zahnstange 72 in
Richtung nach links drückt
das untere Gleitstück 38 in
dem Antriebsmechanismus 14 in die korrekte Position, so
daß der Fensterflügelrahmen 24 eine
Rotationsbewegung um die vertikale Achse ausführen kann.
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Wie
unter Bezugnahme auf die 5 und 10 ersichtlich,
kann bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Position, die eine Rotationsbewegung des Fensterflügelrahmens 24 um
die vertikale Achse ermöglicht,
der Bedienungsperson unter Verwendung eines Anzeigefensters 110 angezeigt werden.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt
es sich bei dem Anzeigefenster 110 um eine kleine Öffnung 112,
die in der oberen Oberfläche 40 des
unteren Teils 32 des Fensterflügelrahmens 24 derart
ausgebildet ist, daß dann,
wenn die Bedienungsperson eine mit der kleinen Öffnung 112 in dem Fensterflügelrahmen 24 ausgerichtete
Markierung 114 an der Zahnstange 72 sieht, die
Bedienungsperson weiß,
daß sich
das Fenster nun um die vertikale Achse öffnen ließe. Bei der Markierung 114 kann
es sich um einen Farbfleck an der Zahnstange 72 handeln.
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Unter
Bezugnahme auf 11 setzt die Bedienungsperson
zum Kippen des Fensters der vorliegenden Erfindung die Rotationsbewegung
der Handhabe 100 im Gegenuhrzeigersinn sowie die Bewegung
der Zahnstange 72 nach links (bei Betrachtung von 11)
fort, so daß das
untere Gleitstück 38 dann
in der korrekten Position zum Einnehmen der dritten Position angeordnet
ist, in der ein Kippen des Fensters möglich ist.
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Der
in der vollständig
nach innen gekippten Position angeordnete Fensterflügelrahmen 24 stoppt dann
die Bewegung des unteren Gleitstücks 38 in dem
Antriebsmechanismus 14, um dadurch die Bewegung der Zahnstange 72 zu
stoppen. Da die Zahnstange 72 nicht mehr weiter bewegt
werden kann, kann die Handhabe 100 nicht weiter gedreht
werden.
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Wie
unter Bezugnahme auf 7 ersichtlich, kann zur weiteren
Steigerung der Zuverlässigkeit
der vorliegenden Erfindung das Gehäuse 52 eine obere
Abdeckung 102 mit einem Fortsatzarm 104 aufweisen,
der sich seitlich aus dem Gehäuse 52 heraus
und über
die Rückwand 58 des
Gehäuses 52 hinaus
erstreckt und mit einem nach unten gehenden Fortsatz 106,
der der rückwärtigen Oberfläche 78 der Zahnstange 72 eng
folgt, über
die Oberseite der Zahnstange 72 ragt.
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Der
Fortsatzarm 104 wird zum weiteren Erhöhen der Steifigkeit der Zahnstange 72 bei
deren Bewegung über
den sich aus dem Gehäuse 52 heraus
erstreckenden Ritzelverzahnungsbereich 88 verwendet. Der
Fortsatzarm 104 ist vorzugsweise nahe bei der Zahnstange 72 angeordnet,
so daß die
Zahnstange 72 nach links und nach rechts (bei Betrachtung
von 10) frei gleitend bewegbar ist. Vorzugsweise ist
die obere Abdeckung 102 mittels Schweißpunkten an dem Gehäuse 52 fest
angebracht.
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Ein
Vorteil bei der Verwendung eines Schneckenrads 90 in Verbindung
mit einem Ritzel 82 besteht darin, daß die einzige Möglichkeit
für eine
Bewegung der Zahnstange 72 durch die Rotationsbewegung
des Schneckenrads 90 gegeben ist. Sollte die Zahnstange 72 von
dem unteren Gleitstück 38 zur Ausführung einer
Bewegung veranlaßt
werden, beispielsweise wenn das Fenster offen ist und der Fensterflügelrahmen 42 durch
einen Windstoß mit
Druck beaufschlagt wird oder eine Unterdrucksituation auftritt,
schließt
sich das Fenster nicht, da sich das Ritzel nur bei Betätigung von
diesem durch das Schneckenrad 90 bewegen kann.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die mechanische
Betätigungseinrichtung 50 der
vorliegenden Erfindung ein sauberes ästhetisches Erscheinungsbild
bietet, da sie innerhalb des Fensterflügelrahmens 24 verborgen
werden kann und nur die Handhabe 100 von dem Fensterflügelrahmen 24 nach
außen
ragt. Im Gegensatz dazu haben frühere
Ausbildungen mechanische Betätigungseinrichtungen
verwendet, die an der Außenseite
des Gehäuses
angeordnet waren, um den Antriebsmechanismus zu betätigen, so
daß ein
unansehnlicher Vorsprung an der Außenseite des Rahmens vorhanden
war.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch einen Sicherheitsschloßmechanismus 108 beinhalten,
um die Bedienungsperson an einem unbeabsichtigten Öffnen des
Fensterflügelrahmens 24 um
die vertikale Achse zu hindern. Es ist möglich, daß die Bedienungsperson das
Fenster unbeabsichtigerweise in einer offenen/entriegelten Position
beläßt, in der
ein Öffnen
des Fensters um die vertikale Achse möglich ist, und die Bedienungsperson
dabei nicht bemerkt, daß das
Fenster entriegelt ist. Sollte eine Bedienungsperson das Fenster
in der offenen/entriegelten Position lassen, kann ein starker Windstoß den Fensterflügelrahmen 24 aufdrücken und
eine Person in der Nähe
des Fensters verletzen, wenn der Fensterflügelrahmen 24 um die
vertikale Achse schwenkt.
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Wie
unter erneuter Bezugnahme auf 4 ersichtlich,
kann die vorliegende Erfindung einen Sicherheitsschloßmechanismus 108 beinhalten,
um das Öffnen
des Fensterflügelrahmens 24 um
die vertikale Achse zu verhindern, wenn der Sicherheitsschloßmechanismus 108 nicht
in die Freigabeposition verbracht ist. Ein solcher Sicherheitsschloßmechanismus 108 ist
in der Technik allgemein bekannt, wie z.B. in dem US-Patent Nr.
5 881 498 von Goggin et al. offenbart.
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Zum Öffnen des
Fensters um die vertikale Achse muß die Bedienungsperson das
Anzeigefenster 110 der mechanischen Betätigungseinrichtung 50 der
vorliegenden Erfindung in derartige Ausrichtung bringen, daß der Antriebsmechanismus 14 in
Position zum Ermöglichen
der Rotationsbewegung des Fensters um die vertikale Achse ist, und
erst dann kann die Bedienungsperson den Sicherheitsschloßmechanismus 108 entriegeln,
um ein Öffnen
des Fensters zu ermöglichen.
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Der
Vorteil bei der Verwendung dieses Systems besteht darin, daß, falls
die Bedienungsperson unbeabsichtigerweise den Antriebsmechanismus 14 in
der Position beläßt, in der
ein Schwenken des Fensters nach innen (d.h. eine Rotation des Fensters um
die vertikale Achse) möglich
ist, das Fenster sich dennoch nicht öffnet, es sei denn, der Sicherheitsschloßmechanismus 108 wurde
vorher in die Freigabeposition verbracht.
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Mit
der vorstehenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung sind zwar die derzeit als bevorzugt erachteten
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung angegeben worden, jedoch versteht es
sich für
den Fachmann, daß andere
und weitere Änderungen
und Modifikationen im Umfang der Erfindung vorgenommen werden können; daher
sollen alle solchen Änderungen
und Modifikationen mitumfaßt
sein, die gemäß der Beschreibung
der beigefügten
Ansprüche
im Umfang der Erfindung liegen.