DE19716890A1 - Fenstereinheit und Antriebsmotor zum steuerbaren Antrieb von Lamellen der Fenstereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fenstereinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung sowie auf einen Antriebsmotor der im Oberbegriff des Anspruches 8 genannten Gattung.

Eine Fenstereinheit dieser Gattung ist bereits bekannt. Dabei sind im Hohlraum eines sogenannten "Doppelfensters" horizontal angeordnete Jalousie-Lamellen an als Halteelemente dienenden Seilen aufgehängt, die bis zu einer Abschlußleiste am unteren Ende der Jalousie, das heißt unterhalb der untersten Lamelle reichen. Der Antriebsmotor treibt eine Antriebswelle an, welche mindestens eine Seiltrommel aufweist, auf der die Hal­ teseile auf- und von der diese abgewickelt werden können. Der Stapel der übereinander angeordneten horizontalen Lamellen ist hierbei aus einer die Fensteröffnung freigebenden Stellung, in welcher das Lamellenbündel am oberen band der Fenstereinheit zusammengezogen ist, soweit nach unten absenkbar, daß die ge­ samte Fensteröffnung insbesondere durch Schrägstellen der La­ mellen verdeckt wird, um den Lichteintritt oder Lichtaustritt in den Innenraum bzw. Außenraum abzuschatten.

Ein Antriebsmotor der eingangs erwähnten Gattung wird durch elektrischen Strom gespeist, der entweder als Wechselstrom im Falle eines Wechselstrommotors oder als Gleichstrom im Falle eines Gleichstrommotors angelegt wird. Die Bewegung der Lamel­ len der Jalousie aus der einen in die andere Stellung wird durch Stoppschalter gesteuert; stößt ein Teil der Lamellen in der einen oder anderen Grenzstelle an einen solchen Stopp­ schalter an, wird die Stromzufuhr zum Antriebsmotor ein- bzw. ausgeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fenstereinheit dahingehend zu verbessern, daß auch nicht rechteckförmige Fen­ stereinheiten mit innen, das heißt zwischen den Glasscheiben, angeordneten Lamellen bestückbar sind. Darüber hinaus soll die Steuerung der Lamellen aus der einen in die andere Stellung - und in Zwischenstellungen - mit einfachen Mitteln möglichst automatisch erfolgen können.

Die Erfindung bezüglich der Fenstereinheit ist bezüglich der im Patentanspruch 1 und des Antriebsmotors im Patentanspruch 8 gekennzeichnet. In weiteren Unteransprüchen sind besonders bevorzugte Ausbildungsformen beansprucht.

In den Zeichnungen sind gleichfalls besonders bevorzugte Aus­ führungsformen schematisch dargestellt; zur Ergänzung dient die nachfolgende Beschreibung:

Gemäß der Erfindung sind die Lamellen nicht im wesentlichen horizontal, sondern vielmehr im wesentlichen vertikal so angeordnet, daß sie durch Halteelemente um eine im wesentli­ chen gleichfalls vertikale Schwenkachse verschwenkbar sind. Verläuft die zur Schwenkachse quer verlaufende Querachse der Lamellen parallel zu den Fensterscheiben, dann kann durch An­ einanderanschlagen oder Überlappen der Ränder benachbarter La­ mellen die die Fensteröffnung verdeckende Stellung eingestellt werden. Werden die Lamellen gegenüber dieser Stellung um etwa 90° verschwenkt, so daß deren Querachse im wesentlichen normal auf die Ebene der Fensterscheiben verläuft, dann ist ein opti­ maler Lichteintritt durch das Fenster möglich und die die Fen­ steröffnung im wesentlichen freigebende "Durchsichtstellung" erreicht.

Die Lamellen und deren Schwenk- oder Drehachse können für Son­ derfälle auch unter einem Neigungswinkel α von bis zu 40° gegenüber der Vertikalen geneigt angeordnet werden.

Durch diese Anordnung und Bewegbarkeit der vertikalen Lamellen ist es möglich, Fenstereinheiten herzustellen, bei denen die Fensterscheiben in Aufsicht nicht rechteckförmig, sondern trapezförmig oder in Rhombusform und/oder im Querschnitt, ins­ besondere im Horizontalquerschnitt, kurvenförmig gewölbt angeordnet sind.

Die errindungsgemäße Lamellenanordnung erlaubt es sogar, nach außen abgedichtete integrierte Fenster-Baueinheiten herzu­ stellen, welche außer den Lamellen und Halteelementen auch den Antriebsmotor enthalten und bei denen die Fensterscheiben auch wellenförmigen Ebenen ausgebildet sind. Hierdurch lassen sich ganz neue architektonisch ansprechende Gebäudefassaden gestalten.

Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung werden anstelle der für Jalousien üblicherweise verwendeten Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren an sich bereits bekannte Schrittmotoren verwendet, welche durch elektrische Steuerimpulse steuerbar sind, so daß je nach Anzahl der Steuerimpulse der Antriebs­ motor die Antriebswelle um einen bestimmten Drehwinkel an­ treibt. Mit anderen Worten: die in der spanabhebenden Metall­ bearbeitung unter Prozessorsteuerung verwendeten Schrittmo­ toren werden gemäß der Erfindung zur Steuerung von Fensterja­ lousien, also gänzlich andere Zwecke angewendet, ohne daß es sich um Fenstereinheiten handeln muß, die gemäß dem Patentan­ spruch 1 ausgebildet sind. Insofern geht der die Art des An­ triebsmotors betreffende Erfindungsteil über den Gegenstand des Patentanspruchs 1 hinaus, obwohl er insbesondere dort An­ wendung findet, da Schrittmotoren klein ausgebildet werden können und bei der erfindungsgemäßen Fenstereinheit praktisch nur gewisse Schwenkwinkel und daher Drehwinkel der An­ triebswelle für die Halteelemente steuern müssen.

Es empfiehlt sich, wenn der Schrittmotor elektrisch an eine Steuereinrichtung anschließbar ist, in der ein den Schwenk­ winkel der Lamellen entsprechender Steuercode einstellbar ist, so daß in Abhängigkeit von dem Steuercode eine bestimmte An­ zahl von Steuerimpulsen an den Antriebsmotor gelangt und die Lamellen um den entsprechenden Schwenkwinkei verschwenkt. So können beispielsweise zehn Zwischenstellungen zwischen der vollen "Durchsichtstellung" und der vollen "Sperrstellung" der Lamellenwand eingestellt werden, so daß beispielsweise manuell der Zwischenwert 5 mit dem entsprechenden Steuercode auswähl­ bar ist, wenn die Bedienungsperson eine halbe Abschattung des Fensters wünscht.

Die Steuereinrichtung kann auch mit einem Rechner versehen sein, der mit einem Programm programmierbar ist, um in Ab­ hängigkeit von IST-Wert-Daten, die insbesondere durch Lichtsensoren ermittelt werden können, digital einen be­ stimmten Steuercode bzw. eine bestimmte Anzahl von Steuerim­ pulsen zu erzeugen. Wird beispielsweise in einem Innenraum ein bestimmter Helligkeitsgrad, der einem bestimmten SOLL-Wert entspricht, insbesondere durch sich verändernden Sonnenstand außerhalb des Fensters wesentlich geändert, dann erfaßt ein Raumsensor im Innenraum den Helligkeits-IST-Wert. Eine davon abhängige Information wird im Rechner verarbeitet und in Ab­ hängigkeit von dem dort gespeicherten Programm zur Ausgabe desjenigen Steuercodes veranlaßt, welcher die Lamellen dann in eine solche Stellung verschwenkt, daß der gewünschte Hellig­ keits-SOLL-Wert im betreffenden Innenraum wieder erreicht wird. Auf diese Weise ist eine optimale Helligkeitsregelung bei Anwendung der Erfindung möglich.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Horizontalquerschnitt durch einen Raum an der gewölbten Ecke eines Ge­ bäudes;

Fig. 2 in Frontansicht eine erfindungsgemäße Fenster­ einheit;

Fig. 3 ein Vertikalquerschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Fenstereinheit;

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild zur Steuerung bzw. Regelung des erfindungsgemäßen Antriebsmotors;

Fig. 5 ein schematisches Schaubild auf einen Aufriß, der in Abkehr von der erfindungsgemäßen Fen­ stereinheit keine vertikalen, sondern horizon­ tale Lamellen aufweist, bei der jedoch ein Schrittmotor als Antriebsmotor zur Anwendung kommt; und

Fig. 6 eine Frontansicht auf eine Baueinheit in Rhom­ busform.

Gemäß Fig. 1 ist ein schematischer Horizontalschnitt durch einen Innenraum 20 gezeigt, der durch eine gewölbte Außenwand 23 und zwei Innenwände abgeschlossen ist. In der gewölbten Außenwand 21 befindet sich eine entsprechend kreisbogenförmig konvex nach außen gewölbte Fenstereinheit mit den beiden aus Glas bestehenden gewölbten Fensterscheiben 1 und 2, in deren Zwischenraum 25 eine Anzahl von Lamellen 16 angeordnet ist, deren Haupterstreckungsrichtung HR (gemäß Fig. 2), verläuft vertikal, also im Horizontalschnitt von Fig. 1 aus der Zeich­ nungsblattebene heraus und in diese hinein verläuft, weshalb die Dreh- oder Schwenkachse 19 der Lamellen 16 hier auch nur als Punkt angedeutet ist.

Sobald Sonnenlicht mit der Lichteinfallsrichtung 22 durch die äußere Fensterscheibe 2 hindurch auf die Lamellen 16 fällt, wird bei der in Fig. 1 gezeigten Lamellenstellung ein Teil des Sonnenlichtes hindurchgelassen bzw. bei reflektierenden gewölbten Innenflächen der Lamellen 16 jedenfalls teilweise in den Innenraum 20 reflektiert. Dort wird durch einen beispiels­ weise an der Innenraumdecke angebrachten Raumsensor 24 ein IST-Wert der Helligkeit ermittelt.

Bei der Frontalansicht auf eine Fenstereinheit nach Fig. 2 verlaufen die zwischen den Fensterscheiben 1, 2 angeordneten Lamellen 16 wiederum im wesentlichen vertikal, das heißt mit einer Haupterstreckungsrichtung HR vertikal. Die Lamellen 16 sind um die Schwenkachsen 19 schwenkbar, von denen eine Schwenkachse 19 in Fig. 1 in der Mitte eines der mittlere Lamellen 16 durch einen Punkt angedeutet ist. Bei der Aus­ oildungsform von Fig. 2 sind die Fensterscheiben 1, 2 nicht rechteckförmig, sondern bilden jeweils ein Trapez. Während der untere Rand im wesentlichen horizontal verläuft, ist der obere Rand schräg, das heißt unter einem Winkel von hie etwa 30° gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet. Die zur Dreh- oder Schwenksteuerung der Lamellen 16 dienenden Aggregate sind in dem Aufnahmebehälter 3 untergebracht, der sich hinter den oberen Rändern der Fensterscheiben 1, 2 befindet. Im Aufnahme­ behälter 3 ist auch der Antriebsmotor angeordnet, zu dem elek­ trische Steuerleitungen 18 von außen zugeführt sind.

Ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Fenstereinheit von Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Zwischenraum 25 zwischen den beiden Fensterscheiben 1 und 2 ist durch einen unteren Abschluß 23 abgedichtet, während oben der Aufnahmebe­ hälter 3 für die zum Bewegen der Halteelemente 17, hier von Halteseilen, dienenden Aggregate mit dem hier nicht gezeigten Antriebsmotor untergebracht ist. Auch am oberen Abschluß sowie die Seitenränder der integrierten Baueinheit 30 sind gegen Eindringen von Wasser und Atmosphärien abgedichtet. Lediglich die Steuerleitungen 18 führen aus der integrierten Baueinheit 30 nach draußen. Die Saueinheit kann daher komplett mit einem zur Steuerung der Lamellen 16 erforderlichen mechanischen Bau­ teil ausgerüstet und als fertiger Einbausatz - als "Baustein" - an den Einbauort geliefert und dort eingebaut werden. Es ist lediglich erforderlich, die elektrische Antriebsenergie über die elektrischen Steuerleitungen 18 nach der Montage zuzu­ führen.

Sofern nach einer besonders bevorzugten Ausbildung der Er­ findung ein elektrischer Schrittmotor als Antriebsmotor 11 in die Baueinheit 30 innerhalb des Aufnahmebehälters 3 eingebaut ist, wird vorzugsweise die elektrische Schaltung von Fig. 4 angewendet.

Dabei wird durch den Raumsensor 24 ein IST-Wert der Helligkeit im Innenraum 20 ermittelt und an die Steuereinrichtung 26 und zwar den Rechner 27 weitergeleitet, der einen Vergleich des IST-Werts mit einem dort eingespeicherten SOLL-Wert vornimmt und in Abhängigkeit von der Differenz der beiden Werte einen bestimmten Steuercode zuordnet, der einerseits eine ent­ sprechende Anzahl von insbesondere digitalen Steuerimpulsen 29 an die Steuerleitung 18 weiterleitet. Dabei ist es zusätzlich möglich, manuell in der Eingabevorrichtung 28 bestimmte Steuercodes einzustellen oder auszuwählen, das heißt auch manuell Steuerungen für die Lamellen 16 durchzuführen, so daß dann die Lamellenstellungen automatisch gesteuert werden.

Insbesondere bei einer Lamellenanordnung gemäß Fig. 1, bei der sich der Einfallswinkel der Lichteinfallsrichtung 22 in bezug zur Fenstereinheit, das heißt den Fensterscheiben 1 und 2 ändert, kann auch jede Lamelle 16 einzeln gesteuert werden. Es ist auch möglich, einige benachbarte Lamellen 16 jeweils zu einer Lamellengruppe zusammenzufassen und gemeinsam zu steuern. Die erfindungsgemäße Lamellenanordnung erlaubt daher vielfältige Möglichkeiten der Helligkeitsregelung in Arbeits- und Betriebsräumen, darunter Kultur- und Konferenzsälen aber auch in Privaträumen. Auch Schiffsräume oder Eisenbahnwaggons sind mit erfindungsgemäßen Fenstereinheiten ausrüstbar.

Bei dem Aufriß auf eine nicht der Erfindung entsprechende Fen­ stereinheit gemäß Fig. 5, bei dem einzelne Teile im aus­ einandergenommenen Zustand gezeigt sind, wird die erfindungs­ gemäße Anwendung eines Schrittmotors für den Antriebsmotor 11 deutlich. Zwischen den hier auseinandergerückten Fensterschei­ ben 1 und 2 aus Glas befindet sich ein Rahmensatz mit dem hier nicht dargestellten unteren Abschluß der Fenstereinheit, den beiden seitlichen Abstandhaltern 15, welche den unteren Ab­ schluß im vorgegebenen Abstand von dem oberen Aufnahmebehälter 3 halten. Von diesem Aufnahmebehälter 3 nach unten vom Rand abstehende Anschlußstege 14 sind in die Hohlräume der Abstand­ halter oben eingesteckt. Die Lamellen 16 sind hier, im Unter­ schied zur Erfindung, horizontal angeordnet. Halteseile, die als Halteelemente 17a dienen, verbinden die untere Abschluß- leiste 16a des Lamellensatzes, um diese und die darüber angeordneten nach oben ziehen zu können. Das Verschwenken der einzelnen Lamellen 16 erfolgt durch die beiden anderen als Halteelemente 13 dienenden Halteseile, welche auf Seiltrommeln 12 aufgewickelt werden, die ihrerseits durch eine Antriebs­ welle 13 angetrieben werden. Den Antrieb besorgt der An­ triebsmotor 11, der erfindungsgemäß als Schrittmotor ausge­ bildet ist. Stirnseitig ist der rinnenförmige Aufnahmebehälter 3 durch Stirnplatten 9 und 10 an den Enden verschließbar. Bei dieser Ausbildung sind die elektrischen Anschlußleitungen 18 durch die Stirnplatte 10 nach draußen geleitet.

Oben sind der Aufnahmebehälter 3 durch einen Behälterdeckel 4 und dessen Zugangsöffnungen 7, 8 durch Abdeckplatten 5 und 6 abdeckbar. Der Zutritt durch die Zugangsöffnung 7, 8 erfolgt zu den Seiltrommeln 12.

Bei der Ausbildungsform von Fig. 6 ist die Fenstereinheit und sind die Fensterscheiben 1, 2 in Aufsicht, das heißt Frontal­ ansicht, in Form eines Rhombus ausgebildet, der oben vom Auf­ nahmebehälter 3 abgeschlossen ist, in den ebenfalls die elek­ trischen Anschlußleitungen 18 hineinführen. Die gesamte Fen­ stereinheit ist als Baueinheit wie ein "Baustein" handhabbar und nach außen abgedichtet. Die Lamellen 6 verlaufen hier je­ doch nicht strikt vertikal, sondern unter dem Neigungswinkel α von ca. 20° gegenüber der Vertikalen V geneigt. Diesen Nei­ gungswinkel α nimmt entsprechend auch die Schwenk- oder Dreh­ achse 19 ein. Es empfiehlt sich, sowohl oben als auch unten eine "Lagerung" der Schwenkachsen 19 und je einen Antrieb zum Lamellenschwenken anzubringen. Diese sind am oberen und un­ teren Rand 16b bevorzugt halbkreisförmig oder anderweitig ab­ gerundet.

Bei dieser Ausbildung mit Rhombusform der Fensterscheiben kann auch auf die zum Innenraum 20 gewandte Fensterscheibe 2 ver­ zichtet werden, falls die Lamellen 16 von dort aus stets frei zugänglich sein sollen.

Claims (12)

1. Fenstereinheit mit mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten, insbesondere parallelen, lichtdurchlässigen Fensterscheiben (1, 2) aus Glas, Kunststoff oder dgl. nicht­ durchlässigem Material mit zwischen den Fensterschei­ ben (1, 2) nach Art einer Jalousie angeordneten Lamellen welche zwischen einer die Fensteröffnung im wesent­ lichen freigebenden und einer diese im wesentlichen ver­ deckenden Stellung bewegbar sind, mit Halteelementen (17, 17a) für die Lamellen (16) und mit einem Antriebsmotor 11) zum gesteuerten Antrieb der Halteelemente (17), dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (17) derart angeordnet und vom An­ triebsmotor (11) steuerbar sind, daß die im wesentlichen vertikal angeordneten Lamellen (16) je um eine im wesent­ lichen vertikale Dreh- oder Schwenkachse (19) im Zwischen­ raum (25) zwischen den beiden Fensterscheiben (1, 2) schwenkbar sind.

2. Fenstereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterscheiben (1, 2) gewölbt sind.

3. Fenstereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fensterscheiben (1, 2) je in einer Ebene er­ strecken, die sich vertikal geradlinig und horizontal bogenförmig hinzieht.

4. Fenstereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterscheiben (1, 2) am oberen und/oder unteren Rand zur Bildung eines nicht rechteckförmigen Trapezes abgeschrägt sind.

5. Fenstereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterscheiben (1, 2) eine Rhombus-Form auf­ weisen (Fig. 6).

6. Fenstereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine nach außen abgedichtete integrierte Baueinheit (30), aus der elektrische Anschlußleitungen (18) für den An­ triebsmotor herausführen.

7. Fenstereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (19) der Lamellen (16) in bezug zur Vertikalen unter einem Neigungswinkel (α) zwischen 2° und 40° geneigt sind.

8. Fenstereinheit nach Ansprüchen 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Innenraum (20) zugewandte Fensterscheibe (2) fehlt.

9. Antriebsmotor zum steuerbaren Antrieb von Halteelementen (17) für nach Art einer Jalousie angeordnete Lamellen (16), die zwischen einer eine Fensteröffnung im wesentli­ chen freigebenden und einer diese im wesentlichen ver­ deckenden Stellung bewegbar sind, insbesondere zur An­ wendung bei einer Fenstereinheit nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch elektrische Steuerimpulse (29) steuerbarer Schrittmotor als Antriebsmotor (11) verwendet ist.

10. Antriebsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor elektrisch an eine Steuereinrichtung (26) anschließbar ist, so daß ein den Schwenkwinkel der Lamellen (16) entsprechender Steuercode einstellbar ist, von dem die Anzahl der an den Antriebsmotor (11) abzuge­ benden Steuerimpulse (29) abhängt.

11. Antriebsmotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) einen Rechner (27) auf­ weist, der mit einem Programm versehen ist, der in Ab­ hängigkeit von durch mindestens einen Sensor (24) ermit­ telten IST-Wert-Daten digital einen bestimmten Steuercode erzeugt bzw. auswählt.

12. Antriebsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Licht in einem Innenraum (20) erfassender Raum­ sensor als Sensor (24) verwendet ist.