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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur drehbaren und gleitfähigen Aufhängung von
blattähnlichen
Elementen, welche gleitfähig
an wenigstens einer Schiene gehalten werden und welche drehbar um
eine Schwenkachse sind, welche relativ zu dem blattähnlichen
Element befestigt ist. Das Gerät
umfasst ein Kupplungselement, welches von der Schiene getragen wird
und weist eine verlängerte
Nut in der im Wesentlichen gleichen Richtung wie die Schiene auf,
und einen Kupplungsstift, welcher nicht drehbar auf dem blattähnlichen
Element angeordnet ist, so dass er mit der Schwenkachse übereinstimmt und
welcher gleitfähig
in der Nut des Kupplungselements ist, wobei der Kupplungsstift und
das Kupplungselement zum Eingreifen ineinander angepasst sind, wenn
das blattähnliche
Element relativ zu der Schiene gedreht wird.
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Technischer
Hintergrund
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Der
in der Einleitung genannte Gerätetyp
ist aus der Patentschrift WO 94/09238 bekannt, in welcher ein Gleitelementsystem
mit Führungsrädern an der
oberen Schiene und einem Unterstützungsrad
an der unteren Schiene zur Aufhängung
von Fensterscheiben beschrieben ist. Damit das untere Rad dem korrekten
Weg folgt, ist eine Nut in dem unteren Rad ausgebildet. Die Form
des unteren Rads, die eine gerundete Lauffläche zum Eingreifen in die Kanten
der Nut aufweist und nicht drehbar relativ zu der Fensterscheibe
ist, führt
zu der Eigenschaft, dass, wenn das Fenster geöffnet wird, das Rad relativ
zu der Nut gedreht wird, was das Rad abheben lässt. Diese Bewegung wird benutzt,
um einen Stift angrenzend an das obere Rad in ein Loch der oberen
Schiene eintreten zu lassen. Wenn der Stift in dem Loch positioniert
und das untere Rad schräg
in der Schiene angeordnet ist, werden diese zwei Elemente relativ
zu der Längsrichtung
der Schienen gesperrt, was bedeutet, dass die Fensterscheibe in
der offenen Stellung nicht kippen kann.
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Ohne
ein solches Sperren würde
die Fensterscheibe infolge des Gewichts der Fensterscheibe durch
den oberen Teil der Fensterscheibe kippen, was ein Moment relativ
zu der Aufhängung
an den Schienen in der Ebene der Fensterscheibe zur Folge hat, bei
welcher der obere Teil der Fensterscheibe entlang der oberen Schiene
und der untere Teil der Fensterscheibe entlang der unteren Schiene
gleitet. Diese Konstruktion erfordert eine große Anzahl von Komponenten,
was die Lösung
teuer macht. Darüber hinaus
besteht beim Verwenden dieser Konstruktion das große Risiko,
dass beim Öffnen
der Fensterscheibe durch Drehen die Fens- Fensterscheibe nach oben in eine Position
geschwenkt wird, in welcher der Stift nicht mit dem Loch übereinstimmt,
was die Gefahr birgt, dass die gesamte Trägerstruktur beschädigt oder
die Fensterscheibe zerstört
wird.
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Ein
weiteres Gerät
aus dem Stand der Technik des in der Einleitung genannten Typs ist
in der WO 92/17673 und der WO 93/08355 offenbart. Diese zwei Schriften
offenbaren ein Gerät
mit einem Kupplungselement, welches an einer oberen Schiene und einem
meißelähnlichen
Stift rechtwinkligen Querschnitts angebracht ist, welcher an der
Fensterscheibe angebracht ist, welche gleitfähig und drehbar zwischen der
oberen Schiene und einer unteren Schiene aufgehängt ist. Das Kupplungselement
weist eine verlängerte
Nut auf, welche etwas breiter als die kleinste Abmessung des Meißels ist
und sich durch das Kupplungselement hindurch in die Längsrichtung der
Schiene erstreckt. Eine Anzahl kreisförmiger Ausnehmungen sind entlang
der Nut ausgebildet. Jede dieser kreisförmigen Aussparungen nimmt ein drehbares
Blatt auf, welches mit einer Nut ausgebildet ist, welche in einer
bestimmten Drehrichtung des Blatts mit der Nut des Kupplungselements
zusammenfällt.
Wenn der Meißel
in der Nut des Kupplungselements mit einer seiner kurzen Seiten
in der Gleitrichtung zum Gleiten gebracht wird, tritt er auch durch die
Nut in jedem der Blätter
hindurch. Die größte Abmessung
des Meißels
ist ein wenig kleiner als der Durchmesser des sich drehenden Blatts
und der Aussparung. Deshalb ist es möglich, wenn der Meißel nur
gegen die Schiene im Innern eines sich drehenden Blatts anliegt,
die Fensterscheibe durch Drehen derselben um den Meißel und
die dadurch gebildete Achse zu öffnen.
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Die
Anzahl der Komponenten in diesem Gerät ist groß, und es sind enge Toleranzen
hinsichtlich des Befestigens der Schienen für das Gerät notwendig, um in einer zufriedenstellenden
Art zu arbeiten.
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In
Verbindung mit dieser Konstruktion besteht auch eine große Gefahr,
dass die Schiene oder das Kupplungsgerät beschädigt wird, wenn der Meißel nicht
so angeordnet ist, dass er exakt mit dem sich drehenden Blatt übereinstimmt.
Es entstehen große
Kräfte,
wenn der Benutzer einen großen
Hebel zum Ergreifen der Fensterscheibe benutzt und das Kupplungsgerät nur extrem
kleine Hebel aufweist, weil das Profil der Schiene alle der Komponenten aufnehmen
muss.
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Ein
gemeinsames Problem dieser zwei Konstruktionen besteht deshalb darin,
dass eine Gefahr des Brechens der Schiene oder des Kupplungsgeräts durch
Drehen besteht, wenn die Fensterscheibe nicht in der richtigen Stellung
angeordnet ist. Darüber hinaus
benötigen
sie geringe Einbautoleranzen und sind aus einer großen Anzahl
von Komponenten zusammengesetzt. Im Ergebnis wird es teuer sein,
die Fensterscheiben herzustellen und zu befestigen, und es besteht
kein Raum zum Aufnehmen von Bewegungen in der Baustruktur oder Abnutzung
von durch die Konstruktion umfasste Komponenten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen
Probleme zu lösen
und dadurch ein Gerät
zur drehbaren und gleitfähigen Aufhängung von
blattähnlichen
Elementen zur Verfügung
zu stellen, welches einfach und robust ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Gerät
gelöst, welches
vom einleitend beschriebenen Typ und dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Nut des Kupplungselements eine geneigte, seitliche Nockenoberfläche aufweist,
dass das Kupplungselement wenigstens eine im Wesentlichen teilkreisförmige Aussparung
in der geneigten Seitenoberfläche
und die Aussparung einer Hauptachse aufweist, welche im Wesentlichen
parallel zu der Schwenkachse des blattähnlichen Elements verläuft, dass
der Kupplungsstift eine Zylinderoberfläche mit einer Hauptachse aufweist,
welche im Wesentlichen parallel zu der Schwenkachse des blattähnlichen
Elements verläuft, und
dass die Zylinderoberfläche
des Kupplungsstifts einen abgeschrägten Abschnitt in einer Form
aufweist, welche im Wesentlichen gleich der Nockenform der Seitenoberfläche in der
Nut des Kupplungselements ist, wobei das Kupplungselement und der Kupplungsstift
so angebracht sind, dass die geneigte Seitenoberfläche in der
Nut und der abgeschrägte Abschnitt
des Kupplungsstifts gegeneinander anschlagen und ineinander eingreifen,
wenn die Zylinderoberfläche
des Kupplungsstifts beim Drehen des blattähnlichen Elements in die teilkreisförmige Aussparung
des Kupplungselements eingreift.
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Durch
Ausformen des Kupplungselements und des Kupplungsstifts mit zylindrischen
Oberflächen,
welche relativ zueinander um eine gemeinsame Achse gedreht sind,
ist das Gerät
sehr tragfähig und
robust. Es ist nur ein kleiner Drehwinkel notwendig, bevor der Kupplungsstift
des Geräts
in das Kupplungselement eingreift.
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Die
geneigte Nockenoberfläche
und der zugehörige
abgeschrägte
Abschnitt machen es möglich,
die Zylinderoberflächen
relativ zueinander in der Richtung entlang der Schiene zu versetzen,
wenn der Kupplungsstift korrekt ausgerichtet ist.
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Die
Schnittkantenausbildung zwischen der geneigten Nockenoberfläche und
der teilkreisförmigen
Aussparung weist eine solche Form auf, dass der abgeschrägte Abschnitt
des Kupplungsstifts und dadurch der Kupplungsstift zur Mitte der
Aussparung bewegt werden, wenn man versucht, das blattähnliche
Element aufwärts
zu schwenken, ohne dass der Kupplungsstift vollkommen mit einer
Aussparung fluchtet. Wenn der Kupplungsstift gedreht wird, wobei der
abgeschrägte
Abschnitt gegen die Schnittkante anschlägt, stößt eine Oberfläche mit
einem stets zunehmenden Umfang gegen die Schnittkante, was es unter
räumlichen
Erwägungen
notwendig macht, den Kupplungsstift in eine Position zu bewegen,
in welcher der gesamte Umfang aufgenommen werden kann, i.e. näher und
näher an
eine Position, in der die Hauptachse des Kupplungsstifts und der
Aussparung zusammenfallen. Das bedeutet, dass das Gerät selbständig eine
inkorrekte Position des blattähnlichen Elements
in dem Stadium des Aufwärtsschwenkens berücksichtigt
und diese kompensiert. Dadurch wird die Gefahr ausgeschlossen, dass
die Schiene oder irgendeine andere Komponente durch Drehen bricht.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind aus den unabhängigen
Ansprüchen
ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Zeichnungen detailliert beschrieben, welche beispielhaft gegenwärtig bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung veranschaulichen.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Kupplungselements.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Kupplungsstifts von schräg oben.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Kupplungsstifts von schräg unten.
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4 zeigt
eine Seitenansicht des Kupplungsstifts.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf den Kupplungsstift.
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6 veranschaulicht
wie der Kupplungsstift mit dem Kupplungselement in drei verschiedenen aufwärts geschwenkten
Positionen zusammenwirkt.
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7 zeigt
wie das Kupplungselement und der Kupplungsstift gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung angepasst sind, um in der Schiene angebracht zu werden.
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8 zeigt
wie das Kupplungselement und der Kupplungsstift angepasst sind,
um in der Schiene befestigt zu werden.
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9 zeigt
drei blattähnliche
Elemente, die zwischen zwei Schienen aufgehängt sind.
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10 zeigt
eine Draufsicht wie ein blattähnliches
Element durch Drehen um seine Schwenkachse geöffnet wird.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass das Kupplungselement 100 mit einer Nut 101 ausgebildet
ist, welche sich durch das gesamte Kupplungselement 100 erstreckt
und eine im Wesentlichen konstante Breite F in seiner Längsrichtung
aufweist. Die Nut 101 weist eine Seitenoberfläche 102 auf,
welche geneigt ist, und eine Seitenoberfläche 103, welche gerade
ist. In der geneigten Seitenoberfläche 102 sind teilkreisförmige Aussparungen 104 vorgesehen,
welche in einem Abstand A entlang der Nut 101 (siehe 6)
gleich voneinander beabstandet sind. Die Aussparungen 104 weisen
eine Hauptachse E auf, welche senkrecht zu der Erstreckung der Nut
und senkrecht zu der Basis 106 der Nut und einer runden Verlängerung
ist, welche etwa ein Drittel des gesamten Umfangs ausmacht.
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Die 2 bis 5 zeigen,
dass der Kupplungsstift 200 einen zylindrischen Kopf 201 und
einen zylindrischen Schaft 202 aufweist, wobei der Durchmesser
D1 des Kopfs 201 größer als
der Durchmesser D2 des Schafts ist. Der Kopf 201 ist mit
einem ebenen, geneigt abgeschrägten
Abschnitt 203 ausgebildet, welcher eine Form entsprechend
der geneigten Seitenoberfläche 102 in
der Nut 101 des Kupplungselements 100 aufweist.
Der abgeschrägte Abschnitt 203 ist
in einer solchen Art ausgebildet, dass der Kopf 201 einen
Abschnitt B aufweist, welcher sich entlang der Längsachse C des Kupplungsstifts 200 erstreckt
und welcher einen vollständigen Kreisdurchmesser
D1 aufweist. Darüber
hinaus schneidet der abgeschrägte
Abschnitt 203 die obere Seite 204 des Kopfs 201 auf
der Seite der Hauptachse C, an welcher der Kupplungsstift 203 in
einem Abstand D von der Hauptachse C positioniert ist. Der abgeschrägte Abschnitt 203 ist
winklig unter einem Winkel α gleich
45° im Verhältnis zu
der Hauptachse C des Kupplungsstifts 200 angeordnet. Der
abgeschrägte
Abschnitt 203 ist an einem Ende des Kupplungsstifts 200 und
der Schaft 202 an dem anderen Ende positioniert.
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Wie
aus der 6 ersichtlich ist, ist der Kupplungsstift 200 gleitfähig in der
Nut 101 des Kupplungselements 100, wenn der Kupplungsstift 200 in
einer solchen Art ausgerichtet ist, dass der abgeschrägte Abschnitt 203 des
Kopfs 201 gegen die geneigte Seitenoberfläche 102 der
Nut 101 anschlägt.
Die Anschlagsoberflächen
der zwei geneigten Oberflächen 102, 203 sind
infolge dieser Gestaltung groß,
was die Konstruktion sehr stark und stabil macht.
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Wenn
der Kupplungsstift 200 in der Nut 101 in der Art
versetzt wurde, dass der Kupplungsstift 200 mit einer der
Aussparungen 104 in dem Kupplungselement 100 ausgerichtet
ist, kann der Kupplungsstift um seine Hauptachse C gedreht werden.
Die Hauptachse E der Aussparungen 104 und die Hauptachse C
des Kupplungsstifts 200 sind während der gesamten Bewegung
parallel zueinander und die zylindrische Innenoberfläche 110 der
teilkreisförmigen
Aussparung 104 wirkt dann mit der zylindrischen Oberfläche 206 des
Kopfs 201 des Kupplungsstifts 200 zusammen, was
zu einem sehr stabilen Eingriff führt.
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Wenn
der Kupplungsstift 200 in der Umgebung einer Aussparung 104 angeordnet
ist und man versucht, den Kupplungsstift 200 zu drehen,
wird der abgeschrägte
Abschnitt 203 mit der Kante 105 zusammenwirken,
welche durch die geneigte Oberfläche 102 und
die Aussparungen 104 definiert ist und den Kopf 201 des
Kupplungsstifts 200 in die Aussparung 104 bewegt.
Im Ergebnis entsteht ein Kräftespiel,
welches einem Zahneingriff ähnelt.
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Die
geneigte Oberfläche 102 erstreckt
sich soweit aufwärts
von der Basis 106 der Nut 101, bis sie über die
Aussparungen 104 hinaustritt, wodurch ein Raum für den Abschnitt
B des Kopfs 201 des Kupplungsstifts 200 mit einer
vollständig
zylinderförmigen
Oberfläche
gebildet wird.
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Das
Kupplungselement 100 weist auch eine Platte 107 auf,
welche an dem Kupplungselement 100 angeordnet oder damit
integriert sein kann. Die Platte 107 weist eine untere
Eingriffsoberfläche
auf, welche in die Oberfläche 205 eingreift,
welche an dem Kupplungsstift Kupplungsstift 200 durch die
Unterseite des Kopfs 201 dadurch definiert wird, dass der
Kopf 201 einen Durchmesser D1 aufweist, der größer als
der Durchmesser D2 des Schafts 202 ist. Der Eingriff dieser
Oberfläche 205 mit
der Platte 107 verhindert, dass der Kopf 201 des
Kupplungsstifts 200 von der Nut 101 in einer Richtung
wegbewegt wird, welche parallel zu ihrer Hauptachse C ist. In dem
vorstehend erwähnten
Aufwärtsschwenken
des Kupplungsstifts 200 in der Nähe einer Aussparung 104,
verursacht das Kräftespiel
tatsächlich
auch eine Kraftkomponente parallel zu der Hauptachse C des Kupplungsstifts 200.
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Die
Platte 107 erstreckt sich in der Art, dass ihre Kante in
den Schaft 202 des Kupplungsstifts 200 eingreift
und dadurch den Kupplungsstift 200 so führt, dass seine Hauptachse
C immer parallel zu den Hauptachsen C der Aussparungen gehalten
wird. Die Platte 107 kann auch um eine entsprechende Platte (nicht
gezeigt) aus der anderen Richtung der Nut ergänzt sein.
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Die
Seitenoberfläche 103,
welche gerade, i.e. senkrecht zu der Basis 106 der Nut 101 ist,
kann vollständig
eben, jedoch auch wellenförmig
ausgeführt
sein. Die Wellenanordnungen 108 sind entlang der Erstreckung
der Nut 101 angeordnet, so dass eine breitere Nut 101 gegenüber der
Abschnitte entsteht, an denen die Aussparungen 104 die
geringste Breite der Nut 101 verursachen.
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Das
ein Drehen verhindernde, vorstehend beschriebene Verriegelungsgerät ist angepasst,
um zur gleitfähigen
und drehbaren Aufhängung
von blattähnlichen
Elementen verwendet zu werden, wie für Fensterscheiben für Balkone,
verglasten Veranden oder ähnlichem.
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Wie
aus den 9 und 10 ersichtlich
ist, sind eine Anzahl von Fensterscheiben 302 an ihren vier
Ecken gleitfähig
zwischen einer oberen und einer unteren Schiene 300, 600 aufgehängt. Das
Verriegelungsgerät
ist in einer der oberen Ecken angeordnet, kann aber auch an zwei
Ecken auf der gleichen Seite oder selbst an allen vier Ecken angeordnet
sein.
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Wenn
es möglich
sein soll, die Fensterscheibe um nur eine der Seitenkanten zu öffnen, ist
es in den meisten Fällen
ausreichend, ein Verriegelungsgerät in der oberen Ecke dieser
Seite anzubringen. Dies ist deshalb der Fall, weil in den meisten
Fällen die
Fensterscheibe 302 durch Schwenken geöffnet wird, wenn sie zum Anschlagen
gegen ein Ende der Schienen 300, 600 verschoben
wurde. Infolge des Gewichts der Fensterscheibe 302 strebt
der obere Teil der Fensterscheibe 302 zu dem Teil der Fensterscheibe 302,
welcher aus den Schienen 300, 600 geschwenkt wurde,
und der untere Teil der Fensterscheibe 302 strebt von dem
Teil der Fensterscheibe 302, welcher aus den Schienen 300, 600 geschwenkt wurde,
i.e. an der unteren Schiene, bleibt der Anschlag gegen das Ende
der Schiene 600 und dadurch auch die Stellung erhalten.
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An
den unteren Ecken 303, 304 ruht die Fensterscheibe 302 auf
zwei Kugellenkrollen, die entlang eines Weges in der unteren Schiene 600 verlaufen.
An der oberen Schiene 300 wird die Fensterscheibe 302 durch
Stifte 305, 306 gehalten, die sich aufwärts durch
einen Spalt in der oberen Schiene 300 erstrecken. Diese
Stifte können
z.B. der Schaft 202 des Kupplungsstifts 200 sein.
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Das
Kupplungselement 100 des Verriegelungsgeräts wird üblicherweise
in der oberen Schiene 300 der zwei Schienen befestigt,
zwischen denen die Fensterscheibe aufgehängt ist. Das Kupplungselement 100, 400 ist
im Innern der oberen Schiene 300 angeordnet und der Kupplungsstift 200 ist
nicht drehbar an dem Fensterrahmen 301 angeordnet.
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Eine
Fensterscheibe 302, die geöffnet werden soll, wird entlang
der Schienen 300, 600 verschoben, bis der Kupplungsstift 200 mit
einer Aussparung 104 in dem Kupplungselement 100 ausgerichtet
ist. Die Fensterscheibe 302 kann dann durch Schwenken um
den Kupplungsstift 200 geöffnet werden und dadurch um
die Schwenkachse G.
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Das
Kupplungselement und der Kupplungsstift können in der Art gestaltet sein,
dass der abgeschrägte 503 zu
dem Fensterrahmen 302 gerichtet ist und die geneigte Oberfläche 402 von
dem Fensterrahmen 301 weg ausgerichtet ist oder umgekehrt,
so dass der abgeschrägte
Abschnitt 203 von dem Fensterrahmen 301 weg gerichtet
und die geneigte Oberfläche 102 zu
dem Fensterrahmen 301 (siehe entsprechende 7 und 8)
ausgerichtet ist.
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Wie
aus den 7 und 8 ersichtlich
ist, ist das Kupplungselement 100, 400 an der
oberen Schiene 300 derart angeordnet, dass die obere Schiene
auf und ab in einer Richtung parallel zu der Hauptachse des Kupplungsstifts 200, 500 versetzt werden
kann.
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Da
die Aussparungen 104 in einem Abstand A gleich voneinander
beabstandet sind, ist es leicht sicherzustellen, dass die nachfolgenden
Kupplungsstifte 200 in eine angrenzende Aussparung 104 passen.
Zum Beispiel kann der Abstand A zwischen den Aussparungen 104 gleich
dem Durchmesser D1 des Kopfs 201 des Kupplungsstifts 200 sein.
Folglich kann eine nachfolgende Fensterscheibe 302 leicht
so geschoben werden, dass ihr Kupplungsstift 200 gegen
den Kupplungsstift 200 der angrenzenden Fensterscheibe 302 anschlägt.
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Es
ist verständlich,
dass eine große
Anzahl von Änderungen
der Ausführungsformen
der Erfindung wie beschrieben in dem Umfang der Erfindung durchführbar sind,
welche durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.
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Zum
Beispiel kann die Nut des Kupplungselements oder des Kupplungsstifts
mit einem Abschnitt ausgebildet sein, der zum Einführen abgeschrägt ist.
Ein Kupplungsstiftabschnitt, der zum Einführen abgeschrägt ist,
ist dann an dem Teil des Umfangs des Kopfs geeignet angeordnet,
welcher zuerst in Kontakt mit dem Kupplungselement tritt, i.e. einem Teil
des Umfangs, welcher in einem Winkel von 90° zu dem abgeschrägten Abschnitt
des Kopfs steht, welcher zum Zusammenwirken mit der geneigten Oberfläche der
Nut angepasst ist.
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Darüber hinaus
kann der Schaft des Kupplungsstifts einer Teleskopfunktion ausgestattet
sein, anstatt das Kupplungselement vertikal gleitfähig in der
Schiene zu belassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform (nicht
gezeigt) ist die geneigte Seitenoberfläche in der Nut keine ebene
Oberfläche,
sondern weist eine komplexere Nockenform auf, welche jedoch einen Abschnitt
hat, welcher im Wesentlichen eben und in einer ähnlichen Art geneigt ist, wie
die geneigte ebene Oberfläche
in der bevorzugten Ausführungsform.
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Darüber hinaus
können
die geneigte Oberfläche 102 und
der abgeschrägte
Abschnitt 203 unter einem unterschiedlichen Winkel zueinander
stehen. Unter den vorliegenden Bedingungen ist es zweckmäßig, wenn
der Winkel relativ zu der Schwenkachse des blattähnlichen Elements im Bereich
von 10 bis 70°,
vorzugsweise 25 bis 65° und
besonders bevorzugt 35 bis 55° liegt.