PL233456B1 - Okno z elementem wspomagającym unoszenie skrzydła - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem rozwiązania jest okno zwłaszcza dachowe lub świetlik dachowy z elementem wspomagającym unoszenie skrzydła względem ościeżnicy, składający się co najmniej z trzech sprężyn, które znajdują się w położeniu symetrycznym względem osi symetrii swojego gniazda osadzenia.

Rozwiązanie EP0430720B1 przedstawia okno dachowe, zbudowane z ościeżnicy oraz skrzydła, przy czym, skrzydło jest ruchome względem ościeżnicy. Unoszenie skrzydła do pozycji otwartej wspomaga element zbudowany z kilku sprężyn gazowych, sprzężonych ze sobą i zamocowanych swoim tłoczyskiem do ościeżnicy lub do skrzydła. Sprężyny zamocowane i schowane są w stanie okna zamkniętego w ramiakach bocznych okna, a w stanie okna otwartego znajdują się między skrzydłem a ościeżnicą jedna nad drugą. Sprężyny w układzie są tak dobrane, aby najmniejsza wywierana siła przez pierwszą sprężynę znajdującą się nad drugą sprężyną, była wyższa niż maksymalna siła wywierana przez tą dragą sprężynę. Wynikiem tego, pierwsza sprężyna, która znajduje się wyżej w układzie sprężyn, podczas otwierania okna, pierwsza podnosi skrzydło ku górze, a następnie, po uzyskaniu określonego kąta otwarcia okna włącza się do podnoszenia skrzydła, sprężyna druga. W układzie pojawia się więc wypadkowy moment obrotowy sił sprężyn układu, przez co ramiaki skrzydła mogą ulec deformacji a sprężyny zniszczeniu.

Znane jest także rozwiązanie z patentu EP2231977B1 przedstawiające okno dachów płaskich, wyposażone w element wspomagający unoszenie skrzydła w postaci dwóch sprężyn gazowych. Wspomniane sprężyny gazowe zamocowane są między ramiakami skrzydła i ościeżnicy, przeciwległymi do ramiaków połączonych za pomocą zawiasów. Sprężyny gazowe podczas zamykania i otwierania okna przemieszczają się w kierunku od i do siebie - skośnie względem płaszczyzny okna. Taki układ sprężyn pozwala na zredukowanie sił poprzecznych występujących dla każdej sprężyny, które równoważą się na wzajem i nie oddziałują na skrzydło w jego płaszczyźnie, a jedynie składowe pionowe sił sprężyn gazowych oddziałują na skrzydło prostopadle do jego płaszczyzny stanowiąc odciążenie dla masy skrzydła przy otwieraniu okna. Wadą rozwiązania jest to, że ze względu na skośne ułożenie sprężyn gazowych musi być zapewniona względnie duża ich siła bo do wspomagania unoszenia skrzydła wyk orzystuje się tylko składową pionową.

Istotą rozwiązania jest okno dachowe z elementem wspomagającym unoszenie skrzydła, który pozwala na zredukowanie momentu od sił układu sprężyn wspomagających unoszenie skrzydła. Dla zredukowania momentu zastosowany element wspomagający powinien charakteryzować się zerową wartością wypadkowego momentu obrotowego oraz minimalną lub jej brakiem wartością sił działających w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny świetlika. Można to zrealizować poprzez układ sprężyn w elemencie wspomagającym, w którym sprężyny będą pracować osiowo.

Przedmiotem rozwiązania jest okno, zwłaszcza okno dachowe lub świetlik, montowane korzystnie w dachu płaskim, tj. o kącie nachylenia w zakresie 0-15°. Okno zbudowane jest z ościeżnicy będącej ramą składającą się z czterech ramiaków połączonych ze sobą: dwóch bocznych, górnego i dolnego. W ramie ościeżnicy montowane jest skrzydło będące podobnie ramą składającą się z czterech ramiaków połączonych ze sobą: dwóch bocznych, górnego i dolnego oraz pakietu szybowego. Okno może być także wyposażone w osłonę zewnętrzną, korzystnie kopułę wykonaną z tworzywa sztucznego, mocowaną do ramy skrzydła, dodatki w postaci elementu zasłaniającego, czujniki deszczu i/lub dymu oraz element łańcuchowy realizujący zamykanie i otwieranie okna dachowego.

Między ramą ościeżnicy i ramą skrzydła znajduje się połączenie zawiasowe umożliwiające ruch obrotowy ramy skrzydła względem ramy ościeżnicy wokół osi obrotu równoległej do połączonych ze sobą ramiaków.

Proponowane rozwiązanie okna dachowego, wyposażone jest także w element wspomagający unoszenie skrzydła. Element ten jest szczególnie przydatny w oknach o dużych rozmiarach i o dużej masie, dla których wymagana jest większa siła użytkownika do uniesienia skrzydła. Ponad to, jeśli okno wyposażone jest w napędy elektryczne, jak np. elementy łańcuchowe, zastosowany element wspomagający odciąża napędy elektryczne podczas ich pracy. Przekłada się to na zastosowanie tańszych, o mniejszej mocy i wymiarach napędów elektrycznych.

Element wspomagający unoszenie skrzydła składa się z co najmniej trzech sprężyn oraz ich wspólnego gniazda osadzenia, który w stanie okna otwartego znajduje się między ramą skrzydła i ramą ościeżnicy. Natomiast w stanie okna zamkniętego gniazdo schowane jest w komorowym ramiaku ościeżnicy lub skrzydła lub skrzydła i ościeżnicy wykonanych zwłaszcza z tworzywa sztucznego.

PL 233 456 B1

W proponowanym rozwiązaniu, sprężyny jednym, swoim końcem osadzone są we wspomnianym wspólnym gnieździć osadzenia oraz drugim swoim końcem zamocowane są do sąsiadujących, przeciwległych, ramiaków skrzydła lub ościeżnicy. Ramiaki skrzydła i ościeżnicy do których zamocowane są sprężyny swoim drugim końcem są ramiakami, innymi niż te, które połączone są ze sobą za pomocą połączenia zawiasowego, np. oba ramiaki boczne skrzydła i ościeżnicy lub ramiaki przeciwległe ramiakom połączonych zawiasowo. Korzystnie gniazdo osadzenia posiada dwie przeciwległe ściany, w których znajdują się jednostronnie otwarte wybrania lub zaczepy dla osadzenia lub zamocowania sprężyn.

Układ zamocowania sprężyn w elemencie wspomagającym unoszenie skrzydła i relacje ich sil oddziaływania na ramy ościeżnicy i skrzydła przedstawiają się następująco:

- w układzie stosowana jest zasada mocowania dwóch sprężyn do ramiaka skrzydła oraz co najmniej jednej sprężyny do ramiaka ościeżnicy lub też odwrotnie,

- warunkiem nie wystąpienia momentu sił w układzie sprężyn podczas ich pracy jest symetryczność sprężyn względem osi symetrii wspólnego gniazda osadzenia. Symetryczność polega na tym, że siły oddziaływania co najmniej dwóch sprężyn zamocowanych swoim końcem do tego samego ramiaka są jednakowe, np. siły oddziaływania dwóch sprężyn zamocowanych do ramiaka ościeżnicy są jednakowe,

- suma sił oddziaływania wspomnianych wyżej dwóch sprężyn jest równoważona przez siłę oddziaływania co najmniej jednej sprężyny zamocowanej do innego ramiaka, np. siła oddziaływania dwóch sprężyn zamocowanych do ramiaka ościeżnicy jest równoważona prze z siłę oddziaływania sprężyny zamocowanej do ramiaka skrzydła, lub

- suma sił oddziaływania wspomnianych wyżej dwóch sprężyn jest różna niż siła oddziaływania co najmniej jednej sprężyny zamocowanej do innego ramiaka, np. siła oddziaływania dwóch sprężyn zamocowanych do ramiaka ościeżnicy jest większa lub mniejsza niż siła oddziaływania sprężyny zamocowanej do ramiaka skrzydła. W takim przypadku, występuje stopniowanie rozkładu sił podczas otwierania okna, ponieważ w początkowej fazie otwierania, w której wymagana jest największa siła działają mocniejsze sprężyny, a w następnych, fazach otwierania, włącza się sprężyna słabsza dopełniająca działanie elementu wspomagającego i pełne otwarcie okna.

W proponowanym rozwiązaniu mogą być stosowane sprężyny gazowe lub sprężyny naciskowe.

W przypadku sprężyn gazowych elementem za pomocą którego są one osadzone w gnieździe osadzenia lub za pomocą którego zamocowane są do odpowiedniego ramiaka okna jest albo ich cylinder albo ich tłoczysko. Korzystnie cylinder jest osadzany w wybraniu wspólnego gniazda, a tłoczysko zamocowane jest do ramiaka ościeżnicy i skrzydła, nie wykluczając zamocowania odwrotnego. Zamocowanie do ramiaka ościeżnicy lub skrzydła, korzystnie realizowane jest za pomocą zaczepów.

W przypadku sprężyn naciskowych, jednym swoim końcem są one zamocowane, zasadniczo do zaczepów wspólnego gniazda osadzenia lub osadzone są w wybraniach wspólnego gniazda, a ich drugi koniec zamocowany jest korzystnie do zaczepów ramiaków ościeżnicy i skrzydła.

Konstrukcja zaczepów w obu przykładach sprężyn zapewnia ruch obrotowy ich końców wynikający z kinematyki całego układu.

Zastosowanie wyżej wymienionego symetrycznego układu sprężyn w elemencie wspomagającym unoszenie skrzydło powoduje, że w układzie sprężyn występują tylko siły osiowe. Występowanie wyłącznie sił osiowych, brak momentu obrotowego ma wpływ na trwałość układu sprężyn które z założenia powinny pracować właśnie osiowo. Dzięki zastosowaniu co najmniej trzech sprężyn, zamocowanych odpowiednio do ramiaka ościeżnicy i ramiaka skrzydła rozwiązanie zyskuje na podwójnym skoku sprężyn, które zajmują znacznie mniej miejsca niż pojedyncza sprężyna o takim samym skoku, której wymiary musiałyby być o wiele większe niż sprężyn zastosowanych w proponowanym rozwiązaniu. W stanie okna zamkniętego, sprężyny są schowane we wspólnym gnieździć osadzenia, który natomiast schowany jest w ramiaku ościeżnicy lub skrzydła lub skrzydła i ościeżnicy okna. Rozwiązanie więc jest estetyczne i bezpieczne.

Rozwiązanie zostało przedstawione na rysunkach, na których:

Fig. 1 przedstawia element wspomagający z trzema sprężynami gazowymi, Fig. 2 przedstawia element wspomagający z czterema sprężynami gazowymi, Fig. 3 przedstawia element wspomagający ze sprężynami naciskowymi, Fig. 4 przedstawia przekrój okna otwartego z elementem wspomagającym ze sprężynami gazowymi zamocowanymi do ramiaków przeciwległych ramiakom z połączeniem zawiasowym, Fig. 5 przedstawia przekrój okna otwartego z elementem wspomagającym ze sprężynami gazowymi zamocowanymi do ramiaków bocznych skrzydła i ościeżnicy, Fig. 6 przedstawia przekrój przez

PL 233 456 B1 ramiaki skrzydła i ościeżnicy okna w stanie zamkniętym, do których zamocowany jest element wspomagający.

W pierwszym przykładzie wykonania, okno dachowe zbudowane jest ze skrzydła 4 i ościeżnicy 5. Skrzydło i ościeżnica są zamkniętymi ramami, zbudowanymi z ramiaków 4c, 5c, połączonych ze sobą zwłaszcza za pomocą zawiasu 6, ramiaków bocznych 4b, 5b oraz ramiaków 4a, 5a przeciwległych ramiakom górnym 4c, 5c połączonych za pomocą zawiasu 6. Skrzydło 4 w obwodzie swojej ramy wyposażone jest także pakiet szybowy. Wspomniany zawias 6 korzystnie posiada dwa ramiona płaskie połączone przegubowo i zamocowane, jedno do ramiaka skrzydła 4c i drugie do ramiaka ościeżnicy 5c, umożliwiając ruch skrzydła, względem ościeżnicy poprzez jego obrót wokół osi obrotu, równoległej do połączonych ramiaków 4c, 5c odpowiednio skrzydła i ościeżnicy. Okno wyposażone jest także w element wspomagający unoszenie skrzydła względem ościeżnicy. Okno w pozycji otwartej, przedstawiono na Fig. 4, na której element wspomagający znajduje się między ramiakiem skrzydła 4a, a ramiakiem ościeżnicy 5a.

Element wspomagający według pierwszego przykładu wykonania posiada sprężyny gazowe 11, 12, 13, 15 (Fig. 1, Fig. 2) które mogą być zastąpione sprężynami naciskowymi 21,22, 23 (Fig. 3).

Sprężyny gazowe lub naciskowe osadzone są w wybraniach 114, 224, wspólnego gniazda osadzenia 14, 24 będącego częścią elementu wspomagającego. Natomiast drugi koniec sprężyn zamocowany jest do ramiaków skrzydła 4a lub ościeżnicy 5a za pomocą znanych elementów łącznych, np. zaczepów. W zaczepach końce sprężyn wykonują ruch obrotowy podczas otwierania i zamykania okna.

Okno przedstawione na Fig. 4 posiada element wspomagający przedstawiony na Fig. 1 ze sprężynami gazowymi 11, 12, 13, których cylindry 11 a, 12a, 13a osadzone są w wybraniach 114 wspólnego gniazda osadzenia 14, a tłoczyska 11 b, 12b, 13b zamocowane są do ramiaków 4a skrzydła i ościeżnicy 5a. W przedstawionym elemencie wspomagającym, tłoczyska 11b, 12b dwóch sprężyn gazowych 11, 12 zamocowane są do ramiaka 4a skrzydła, oraz tłoczysko 13b pozostałej jednej sprężyny gazowej 13 zamocowane jest do ramiaka 5a ościeżnicy. W proponowanym przykładzie sprężyny 11, 12 zamocowane do ramiaka skrzydła 4a generują taką samą siłę, natomiast siła sprężyny 13 zamocowanej do ramiaka 5a ościeżnicy jest równa sumie sił wywieranych przez wyżej wspomniane sprężyny 11, 12.

W stanie okna zamkniętego, element wspomagający wraz ze sprężynami w ich stanie złożonym, schowany jest w komorze ramiaka 5a ościeżnicy wykonanego z tworzywa sztucznego, co pokazano na Fig. 6.

W drugim przykładzie wykonania przedstawiono okno, którego budowa została opisana w pierwszym przykładzie wykonania, jednak z elementem wspomagającym zamocowanym do przeciwległych sobie ramiaków bocznych 4b, 5b ram skrzydła i ościeżnicy, korzystnie po obu stronach okna. Proponowane zamocowanie elementu wspomagającego wymaga, aby tłoczysko 13b sprężyny gazowej przedstawionej w oknie na Fig. 5, zamocowane było w sposób obrotowy z ramiakiem 5b ościeżnicy. Obrotowe połączenie zapewnia prawidłowe odchylenie elementu wspomagającego 1 od pionu, do którego element wspomagający dąży podczas zamykania okna, a od którego się wychyla podczas otwierania okna.

W przykładzie pierwszym oraz drugim możliwe jest zamontowanie sprężyn w sposób odwrotny, tzn. tłoczysko jednej sprężyny zamocowane jest do ramiaka skrzydła, a tłoczyska dwóch sprężyn zamocowane są do ościeżnicy oraz siła wywierana przez sprężynę zamocowaną do ościeżnicy/skrzydła może być różna od sumy sił wywieranych przez sprężyny zamocowanych do skrzydła/ościeżnicy okna.

W trzecim przykładzie wykonania, element wspomagający 1 posiada cztery sprężyny gazowe 11, 12, 13, 15 lub cztery sprężyny naciskowe. Sprężyny zamocowane są w wybraniach gniazda osadzenia 14, po obu przeciwległych jego stronach, tak, że tłoczyska dwóch sprężyn zamocowane są do ramiaka skrzydła, a dwóch pozostałych sprężyn do ramiaka ościeżnicy.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Okno posiadające ościeżnicę zbudowaną z czterech ramiaków połączonych ze sobą w zamkniętą ramę, skrzydła, zbudowanego z czterech ramiaków połączonych ze sobą w zamkniętą ramę oraz pakietu szybowego, połączenie zawiasowe (6), które łączy w sposób obrotowy skrzydło (4) i ościeżnicę (5) tak, że oś obrotu skrzydła jest równoległa do sąsiadujących ze sobą ramiaków ościeżnicy (5) i skrzydła (4) do których połączenie zawiasowe (6) jest zamocowane, element wspomagający unoszenie skrzydła względem ościeżnicy, będący co najmniej trzema sprężynami, znamienne tym, że sprężyny (11, 12, 13, 15, 21,22, 23) pierwszym swoim końcem połączone są ze wspólnym gniazdem osadzenia (14, 24) oraz drugim swoim końcem zamocowane są do sąsiadujących ramiaków (4a, 5a; 4b, 5b) skrzydła lub ościeżnicy, innych niż połączonych ze sobą połączeniem zawiasowym (6) oraz sprężyny (11, 12, 13, 15, 21,22, 23) znajdują się w położeniu symetrycznym względem osi symetrii wspólnego gniazda osadzenia (14, 24).
2. 2. Okno według zastrz. 1, znamienne tym, że dwie sprężyny (12, 13, 22, 23), drugim swoim końcem zamocowane są do ramiaka ościeżnicy (5a, 5b), a pozostała co najmniej jedna sprężyna zamocowana jest swoim drugim końcem do ramiaka skrzydła (4a, 4b) lub odwrotnie, korzystnie za pomocą zaczepów.
3. 3. Okno według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy koniec sprężyn jest osadzony w wybraniach (114, 224) gniazda osadzenia lub jest połączone z gniazdem osadzenia korzystnie za pomocą zaczepów.
4. 4. Okno według zastrz. 1, znamienne tym, że w stanie okna zamkniętego gniazdo osadzenia (14, 24) schowane jest w komorowym ramiaku ościeżnicy lub skrzydła lub skrzydła i ościeżnic y wykonanych zwłaszcza z tworzywa sztucznego.
5. 5. Okno według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że siła oddziaływania co najmniej dwóch sprężyn (12, 13, 22, 23), na ramiak (4a, 5a; 4b, 5b) do którego są zamocowane jest taka sama jak siła oddziaływania najmniej jednej sprężyny (11, 21) na inny ramiak (4a, 5a; 4b, 5b) do którego jest zamocowana.
6. 6. Okno według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że siła oddziaływania co najmniej dwóch sprężyn (12, 13, 22, 23), na ramiak (4a, 5a; 4b, 5b) do którego są zamocowane jest różna niż siła oddziaływania co najmniej jednej sprężyny (11, 21) na inny ramiak (4a, 5a; 4b, 5b) do którego jest zamocowana.
7. 7. Okno według zastrz. 1-6, znamienne tym, że sprężyny są korzystnie sprężynami gazowymi (11, 12, 13, 15) lub sprężynami naciskowymi (21,22, 23).
8. 8. Okno według zastrz. 7, znamienne tym, że pierwszym końcem sprężyny gazowej jest jej cylinder (11 a, 12a, 13a, 15a), a drugim końcem jest jej tłoczysko (11b, 12b, 13b, 15b) lub odwrotnie.
9. 9. Okno według zastrz. 1-8, znamienne tym, że okno posiada napęd łańcuchowy wspomagający zamykanie i otwieranie okna dachowego.
10. 10. Okno według zastrz. 1-9, znamienne tym, że montowane jest w dachu o kącie nachylenia 0-15°C.