-
Die Erfindung betrifft eine Tür-Anordnung mit einem ersten Teil, insbesondere einem Türblatt, und einem zweiten Teil, insbesondere einer Türzarge, an dem das erste Teil schwenkbar angelenkt ist.
-
Eine Tür-Anordnung ist durch offenkundige Vorbenutzung bekannt, wobei ein erstes Teil, beispielsweise in Form eines Türblatts, an einem zweiten Teil, wie beispielsweise einer Türzarge, um eine Schwenk-Achse schwenkbar gelagert ist. Die schwenkbare Anlenkung kann mittels zwei Scharnieren erfolgen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tür-Anordnung zu schaffen, deren Handhabung verbessert ist und die insbesondere eine verbesserte Schließ-Charakteristik aufweist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, bei einer Tür-Anordnung ein erstes Teil, insbesondere ein Türblatt, um eine Schwenk-Achse schwenkbar an einem zweiten Teil, insbesondere eine Türzarge, anzulenken bzw. zu lagern, wobei ein Schließ-Scharnier das erste Teil und das zweite Teil für eine Schließbewegung des ersten Teils gegenüber dem zweiten Teil miteinander verbindet, und wobei ein das erste und das zweite Teil miteinander verbindendes Dämpfungs-Scharnier zum Dämpfen der Schließ-Bewegung vorgesehen ist.
-
Das erste Teil ist zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position verlagerbar. In der geschlossenen Position liegt das erste Teil an dem zweiten Teil schließend an. Ein auf die Schwenk-Achse bezogener Schwenk-Winkel in der geschlossenen Position beträgt 0°. In der geöffneten Position ist das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil mit einem von Null verschiedenen Schwenk-Winkel um die Schwenk-Achse geschwenkt. In der geöffneten Position liegt das erste Teil nicht an dem zweiten Teil schließend an.
-
Das Schließ-Scharnier ermöglicht eine, insbesondere selbsttätige, Schließ-Bewegung des ersten Teils gegenüber dem zweiten Teil.
-
Das Dämpfungs-Scharnier gewährleistet eine gedämpfte Schließ-Bewegung, so dass vermieden wird, dass das erste Teil bei der Schließ-Bewegung gegen das zweite Teil ungedämpft schlägt und somit zu einer Geräuschbelästigung und/oder einer Beschädigung des ersten und/oder des zweiten Teils führen könnte.
-
Die Tür-Anordnung nach Anspruch 1 weist eine verbesserte Handhabung auf. Sie ermöglicht ein kontrolliertes und schonendes Schließen. Die Tür-Anordnung kann in verschiedenen Anwendungen einsetzbar sein. Beispielsweise ist es möglich, die Tür-Anordnung für Innenraum- und/oder Außentüren im Gebäudebau einzusetzen. Es ist auch möglich, die Tür-Anordnung für Möbel oder Funktion-Geräte, wie beispielsweise Kühlgeräte in Form eines Kühlschranks, mit einfachen Drehgelenken zu verwenden. Dabei ist es möglich, dass die Schwenk-Achse, wie beispielsweise bei einer Innenraumtür oder bei einem Kühlschrank, im Wesentlichen vertikal orientiert ist. Es ist aber auch möglich, die Tür-Anordnung beispielsweise bei einer Kühltruhe einzusetzen, bei der die Schwenk-Achse im Wesentlichen horizontal orientiert ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 2 ermöglicht eine verbesserte Schwenk-Charakteristik. Dadurch, dass die beiden Scharniere konzentrisch zur Schwenk-Achse und entlang der Schwenk-Achse beabstandet zueinander angeordnet sind, sind deren Schließ-Verhalten bzw. deren Dämpfungs-Verhalten, das von der Schwenk-Bewegung des ersten Teils gegenüber dem zweiten Teil abhängt, besser abstimmbar. Insbesondere sind das Schließ-Verhalten des Schließ-Scharniers und das Dämpfungs-Verhalten des Dämpfungs-Scharniers aufeinander abstimmbar.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 3 ermöglicht eine unauffällige und damit ästhetisch ansprechende Ausführung. Insbesondere ist es möglich, das Schließ-Scharnier und/oder das Dämpfungs-Scharnier derart auszuführen, dass deren äußere Erscheinungsform einem bereits bekannten Standard-Scharnier entspricht. Die optische Erscheinung der Tür-Anordnung entspricht einer bereits bekannten Tür-Anordnung, wobei eine verbesserte Funktionalität hinsichtlich des Schließ- oder des Dämpfungs-Verhaltens vorhanden ist.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 4 ermöglicht vielfältige Anwendungen der Tür-Anordnung.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 5 ermöglicht ein selbsttätiges Schließen des ersten Teils, wenn der Schwenk-Winkel kleiner als ein einstellbarer Schließ-Winkel ist. Dadurch wird vermieden, dass das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil unbeabsichtigt in der geöffneten Position verbleibt. Dazu ist ein Schließ-Winkel einstellbar, wobei das Schließ-Scharnier nur dann ein Schließ-Drehmoment verursacht, falls der aktuelle Schwenk-Winkel zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil kleiner ist als der vorher eingestellte Schließ-Winkel. Sobald der Schwenk-Winkel größer oder gleich dem eingestellte Schließ-Winkel ist, wirkt kein Schließ-Drehmoment auf das erste Teil. Das bedeutet, dass in diesem Zustand das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil ohne Drehmoment-Beaufschlagung verschwenkbar ist. Dadurch ist es möglich, die Tür-Anordnung, insbesondere bei einem Schwenk-Winkel-Bereich, der größer ist als der Schließ-Winkel, ohne zusätzlichen Kraftaufwand zu betätigen.
-
Bei einer Tür-Anordnung gemäß Anspruch 6 kann das Schließ-Verhalten des Schließ-Scharniers auf eine jeweilige Anwendung angepasst werden. Beispielsweise kann es erforderlich sein, bei einer Ausführung des ersten Teils in Form eines großen und damit schweren Türblatts, ein vergleichsweise großes Schließ-Drehmoment einzustellen, um ein sicheres Schließen des ersten Teils zu gewährleisten. Dagegen kann ein Schließ-Drehmoment für ein Kühlgerät entsprechend kleiner festgelegt werden. Das Schließ-Drehmoment kann in Abhängigkeit der Orientierung der Schwenkachse eingestellt werden.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 7 erlaubt eine unabhängige Einstellung eines Dämpfungs-Bereichs, d. h. eines Schwenk-Winkel-Bereichs, innerhalb dessen eine Dämpfung einer Schwenk-Bewegung durch Einstellung eines Dämpfungs-Winkels ermöglicht ist. Insbesondere ist es möglich, den Dämpfungs-Winkel unabhängig von dem Schließ-Winkel festzulegen. Damit kann das Dämpfungs-Verhalten des Dämpfungs-Scharniers unabhängig von dem Schließ-Verhalten des Schließ-Scharniers eingestellt werden. Es ist weiterhin zweckdienlich, die Dämpfungs-Charakteristik des Dämpfungs-Scharniers derart einstellbar zu gestalten, dass das Dämpfungs-Verhalten, d. h. ein dem Schließ-Drehmoment entgegenwirkendes Dämpfungs-Drehmoment, einstellbar und somit auf das eingestellte Schließ-Drehmoment abstimmbar ist.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 8 weist einen kompakten und mechanisch robusten Aufbau auf. Dadurch, dass eine Drehbewegung des ersten Teils in dem Dämpfungs-Scharnier mittels einer Kinematik-Einheit in eine Axial-Bewegung parallel zur Schwenk-Achse gewandelt wird, ist die Axial-Bewegung unkompliziert und effektiv dämpfbar. Die Umwandlung der Schwenk-Bewegung in die Axial-Bewegung verbessert die Möglichkeiten bei der Ausführung der Dämpfungs-Aufgabe.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 9 ermöglicht eine unkomplizierte und robuste Umwandlung der Schwenk-Bewegung in die Axial-Bewegung.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 10 ermöglicht eine Führung der Axial-Bewegung der Kinematik-Einheit entlang der Schwenk-Achse. Eine derartige Kinematik-Einheit ist robust ausgeführt.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 11 weist ein verbessertes Dämpfungs-Verhalten auf. Ein Linear-Dämpfer kann gut und platzsparend in das Dämpfungs-Scharnier integriert werden.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 12 ermöglicht eine verbesserte Einstellung des Dämpfungs-Verhaltens des Dämpfungs-Scharniers. Eine hydraulische Dämpfungs-Einheit ist an sich bekannt und kann für die Tür-Anordnung zum Nachrüsten oder für einen Austausch zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, hydraulische Dämpfungs-Einheiten mit verschiedenen Dämpfungs-Charakteristiken zur Anpassung des Dämpfungs-Verhaltens zur Verfügung zu stellen, die wechselweise einsetzbar sind.
-
Bei einer Tür-Anordnung gemäß Anspruch 13 ist das Dämpfungs-Verhalten zusätzlich verbessert. Eine derartige Dämpfungs-Einheit ist robust ausgeführt.
-
Eine Tür-Anordnung nach Anspruch 14 weist einen einfachen und mechanisch robusten Aufbau auf. Dadurch, dass die Kinematik-Einheit und die Dämpfungs-Einheit direkt und drehfest miteinander verbunden sind, erfolgt die Übertragung der Axial-Bewegung direkt und damit effektiv. Weitere Bauteile werden mechanisch nicht beansprucht. Die kinematische Kette ist verkürzt.
-
Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Frontansicht einer erfindungsgemäßen Tür-Anordnung,
-
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Schließ-Scharniers der in 1 gezeigten Tür-Anordnung,
-
3 eine 2 entsprechende Seitenansicht des Schließ-Scharniers,
-
4 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in 3,
-
5 eine 2 entsprechende, vergrößerte Seitenansicht einer Steuer-Mechanik des Schließ-Scharniers in einer Schließ-Anordnung,
-
6 eine 5 entsprechende Darstellung des Schließ-Scharniers in einer verschiedenen Schließ-Anordnung,
-
7 eine 5 entsprechende Darstellung des Schließ-Scharniers in einer Freidreh-Anordnung,
-
8 eine Seitenansicht eines Dämpfungs-Scharniers in einer geöffneten Position der in 1 gezeigten Tür-Anordnung,
-
9 einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie IX-IX in 8,
-
10 eine 8 entsprechende Seitenansicht des Dämpfungs-Scharniers in einer geschlossenen Position,
-
11 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie XI-XI in 8,
-
12 eine schematische Draufsicht auf die Tür-Anordnung gemäß 1 mit einer Darstellung eines Schwenk-Winkel-Bereichs, und
-
13 eine schematische Darstellung einer funktionalen Abhängigkeit eines Schließ-Drehmoments in Abhängigkeit eines Schwenk-Winkels der in 1 gezeigten Tür-Anordnung.
-
Eine in 1 dargestellte Tür-Anordnung 1 umfasst ein erstes Teil in Form eines Türblatts 2 und ein zweites Teil in Form einer Türzarge 3. Das Türblatt 2 ist an der Türzarge 3 um eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Schwenk-Achse 4 schwenkbar angeordnet bzw. angelenkt.
-
Die Tür-Anordnung 1 umfasst weiterhin ein das Türblatt 2 und die Türzarge 3 verbindendes Schließ-Scharnier 5 für eine Schließ-Bewegung des Türblatts 2 gegenüber der Türzarge 3. Das Schließ-Scharnier 5 ist in einem oberen Bereich der Tür-Anordnung 1 angeordnet. Es ist auch möglich, dass das Schließ-Scharnier 5 in einem unteren Bereich an der Tür-Anordnung 1 angeordnet ist.
-
Weiterhin weist die Tür-Anordnung 1 ein unten angeordnetes Dämpfungs-Scharnier 6 zum Dämpfen der Schließ-Bewegung auf. Das Dämpfungs-Scharnier 6 verbindet das Türblatt 2 mit der Türzarge 3.
-
Gemäß 1 ist die Tür-Anordnung 1 in einer geschlossenen Position angeordnet, d. h. das Türblatt 2 liegt schließend an der Türzarge 3 an. Ein Schwenk-Winkel a des schwenkbaren Türblatts 2 gegenüber der ortsfesten Türzarge 3 beträgt in der geschlossenen Position der Tür-Anordnung 1 0°. Durch Verschwenken des Türblatts 2 gegenüber der Türzarge 3 um die Schwenk-Achse 4 wird das Türblatt 2 zu einem von Null verschiedenen Schwenk-Winkel a gegenüber der Türzarge 3 verlagert. Die Tür-Anordnung 1 befindet sich dann in einer geöffneten Stellung. In der geöffneten Stellung ist die Tür-Anordnung 1 mit dem Schließ-Scharnier 5 zwischen einer Schließ-Anordnung, in der das Schließ-Scharnier 5 ein Schließ-Drehmoment in einer Schließ-Drehrichtung bewirkt, und einer Freidreh-Anordnung, in der das Schließ-Scharnier kein Schließ-Drehmoment verursacht, sodass eine drehmomentenfreie Verlagerung des Türblatts 2 um die Schwenk-Achse 4 gegeben ist, verlagerbar.
-
Die in 1 gezeigte Tür-Anordnung 1 kann beispielsweise für Innenraumtüren und/oder Außentüren im Gebäudebau verwendet werden. Es ist grundsätzlich auch möglich, die Tür-Anordnung 1 beispielsweise für Möbel oder Funktion-Geräte, wie beispielsweise einen Kühl- und/oder Gefrierschrank, mit einer um eine vertikal orientierte Schwenk-Achse verschwenkbaren Tür bzw. Klappe als erstes Teil 2 auszuführen. Das zweite Teil 3 wäre in diesem Fall ein Möbel-Korpus bzw. ein Gehäuse. Entsprechend ist es auch möglich, die Tür-Anordnung 1 für ein Funktion-Gerät mit einer um eine horizontal angeordnete Schwenk-Achse, um die ein erstes Teil 2 gegenüber einem zweiten Teil 3 verschwenkbar ist, vorzusehen, wie beispielsweise eine Gefriertruhe.
-
Das Schließ-Scharnier 5 und das Dämpfungs-Scharnier 6 sind jeweils im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt. Die beiden Scharniere 5, 6 sind jeweils konzentrisch zur Schwenk-Achse 4 und beabstandet zueinander angeordnet. Durch die Kombination der Verwendung des Schließ-Scharniers 5 und des Dämpfungs-Scharniers 6 wird einerseits gewährleistet, dass das Türblatt 2 eine Schließ-Funktion aufweist, d. h. selbsttätig geschlossen wird, und andererseits eine Dämpfungs-Funktion aufweist, so dass ein unbeabsichtigtes Zuschlagen der Tür durch eine Dämpfung verhindert wird.
-
Im Folgenden wird anhand der 2 bis 4 das Schließ-Scharnier 5 näher erläutert. Das Schließ-Scharnier 5 dient zur schwenkbaren Anlenkung des Türblatts 2 an die Türzarge 3. Es weist eine Mittel-Längs-Achse 7 auf, die aufgrund der konzentrischen Anordnung des Schließ-Scharniers 5 zu der Schwenk-Achse 4 konzentrisch zur Schwenk-Achse 4 bei der Tür-Anordnung 1 angeordnet ist. Das Schließ-Scharnier 5 hat weiterhin ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Schließ-Scharnier-Gehäuse 8 mit einem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 und einem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10. Von den Gehäuseteilen 9, 10 erstrecken sich jeweils senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 7 Anbindungs-Zapfen 11, die zur Anbindung des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 9 an das Türblatt 2 bzw. zur Anbindung des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 10 an die Türzarge 3 dienen. Die Anzahl, die Länge radial zur Mittel-Längs-Achse 7 sowie der Durchmesser der Anbindungs-Zapfen 11 an den Gehäuseteilen 9, 10 kann je nach Tür-Anordnung 1 variieren und ist entsprechend den zu verbindenden Materialien und/oder den zu erwartenden Drehmoment-Belastungen angepasst. Das Schließ-Scharnier-Gehäuse 8 weist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Außendurchmesser von 16 mm sowie eine Länge entlang der Mittel-Längs-Achse 7 von 125 mm auf.
-
Das Schließ-Scharnier 5 hat weiterhin eine um die Mittel-Längs-Achse 7 drehbare Drehaufnehmer-Einheit 12. Weiterhin umfasst das Schließ-Scharnier 5 eine in drehmomentübertragender Weise mit der Drehaufnehmer-Einheit 12 verbundene Freidreh-Schließ-Einheit 13, die in dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 angeordnet ist. Entsprechend ist die Freidreh-Schließ-Einheit 13 an die Türzarge 3 angebunden. Die Freidreh-Schließ-Einheit 13 ist bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 ortsfest. Die Drehaufnehmer-Einheit 12 ist in dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 angeordnet und damit entsprechend an das Türblatt 2 angebunden. Die Drehaufnehmer-Einheit 12 ist um die Mittel-Längs-Achse 7 drehbar.
-
Die Drehaufnehmer-Einheit 12 umfasst ein Drehaufnehmer-Element 14 in Form eines Vielzahn-Profilstabs. Das Drehaufnehmer-Element 14 dient zur drehmomentübertragenden Verbindung zwischen der Drehaufnehmer-Einheit 12 und der Freidreh-Schließ-Einheit 13. Das Drehaufnehmer-Element 14 weist einen senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 7 orientierten, unrunden Querschnitt in Form eines Vielzahn-Profils auf. Das Vielzahn-Profil weist mehrere entlang eines Umfangs gleichmäßig angeordnete Zähne auf. Das Drehaufnehmer-Element 14 ist in einer dafür vorgesehenen, korrespondierenden Profil-Ausnehmung 15 in dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 angeordnet. Bei einer Schwenkbewegung des Türblatts 2 um die Schwenk-Achse 4 wird diese Schwenk-Bewegung mittels des dem Türblatt 2 zugeordneten, oberen Anbindungs-Zapfens 11 auf das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 und über die Profil-Ausnehmung 15 auf das Drehaufnehmer-Element 14 übertragen, das entsprechend um die Mittel-Längs-Achse 7 gedreht wird. Dadurch, dass das Drehaufnehmer-Element 14 als Vielzahn-Profilstab ausgeführt ist, wobei jeder einzelne Zahn zwei aufeinander zu laufende Zahnflanken aufweist, ist eine Drehmoment-Übertragung von dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 auf das Drehaufnehmer-Element 14 der Drehaufnehmer-Einheit 12 und umgekehrt in beiden Drehrichtungen um die Mittel-Längs-Achse 7 bzw. die Schwenk-Achse 4 möglich.
-
Weiterhin umfasst die Drehaufnehmer-Einheit 12 eine Gleit-Hülse 16, die gute Gleiteigenschaften aufweist. Die Gleit-Hülse 16 kann beispielsweise aus Messing oder aus Kunststoff hergestellt sein. Sie ist auf das Drehaufnehmer-Element 14 aufgesteckt und weist einen Innen-Durchmesser auf, der größer ist als ein maximaler Außen-Durchmesser des Drehaufnehmer-Elements 14.
-
Die Profil-Ausnehmung 15 zur Drehmomentübertragung zwischen dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 und dem Drehaufnehmer-Oberteil 14 erstreckt sich lediglich abschnittsweise entlang der Mittel-Längs-Achse 7. Die Gleit-Hülse 16 ist innerhalb des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 9 angeordnet. An einem unteren, der Profil-Ausnehmung 15 abgewandten Ende weist die Gleit-Hülse 16 einen radial überstehenden Kragen 17 auf. Der Kragen 17 dient als Auflagefläche für das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9.
-
Die Freidreh-Schließ-Einheit 13 umfasst ein Dreh-Antriebs-Element 18, eine Spann-Einheit 19 und ein Kupplungs-Element 20 zur Verbindung des Dreh-Antriebs-Elements 18 mit der Spann-Einheit 19. In dem zusammengebauten Zustand des Schließ-Scharniers 5 gemäß 4 ragt das Drehaufnehmer-Element 14 zumindest abschnittsweise in das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10, das vorzugsweise als dünnwandiges Metallrohr ausgeführt ist. An einer dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 zugewandten Oberseite ist das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 abgerundet und weist eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 7 orientierte Stirnfläche auf. Auf dieser Stirnfläche liegt ein beispielsweise aus Kunststoff oder Messing hergestellter Leit-Ring 21 auf, der um die Mittel-Längs-Achse 7 zwischen dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 und dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 angeordnet ist.
-
Die Freidreh-Schließ-Einheit 13 umfasst weiterhin ein Park-Element 22.
-
Das Dreh-Antriebs-Element 18, die Spann-Einheit 19, das Kupplungs-Element 20 und das Park-Element 22 sind koaxial zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnet und mittels einer diese durchdringenden, ebenfalls koaxial zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordneten Stange 23 miteinander verbunden. Das Drehaufnehmer-Element 14, das Dreh-Antriebs-Element 18, die Spann-Einheit 19, das Kupplungs-Element 20 und das Park-Element 22 werden auch als Steuer-Mechanik bezeichnet. Zur axialen Fixierung der Freidreh-Schließ-Einheit 13 mittels der Stange 23 weist das Dreh-Antriebs-Element 18 eine innenliegende Schulter 25 auf, an der die Stange 23 mit einem radial überstehenden Stangenkopf aufliegt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Schulter 25 und dem Stangenkopf eine Zwischen-Scheibe 26 angeordnet.
-
Das Drehaufnehmer-Element 14 ragt – wie bereits erwähnt – abschnittsweise in das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 hinein und ist in einer Profil-Ausnehmung 15, die identisch ausgeführt ist mit der Profil-Ausnehmung 15 des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 9, aufgenommen. Entsprechend ist die Drehaufnehmer-Einheit 12 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 drehfest mit der Freidreh-Schließ-Einheit 13 verbunden. An der Oberseite des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 10 ist ein Distanz-Ring 24 angeordnet, der eine beabstandete Anordnung des Dreh-Antriebs-Elements 18 von der Oberseite des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 10 gewährleistet.
-
Entlang der Mittel-Längs-Achse 7 sind das Kupplungs-Element 20 und das Drehaufnehmer-Element 18 benachbart angeordnet. Das Drehaufnehmer-Element 18 weist an einer unteren, dem Kupplungs-Element 20 zugewandten Stirnfläche ein Drehaufnehmer-Stirnflächen-Profil 27 auf, das mit einem ersten, korrespondierenden, oberen Kupplungs-Stirnflächen-Profil 28 des Kupplungs-Elements 20 zusammenwirkt. Die Stirnflächen-Profile 27, 28 weisen entlang des Umfangs um die Mittel-Längs-Achse 7 trapezförmige, stirnseitige Ausnehmungen 41 auf, die jeweils mit trapezförmigen, stirnseitigen Vorsprüngen 42 des jeweils anderen Stirnflächen-Profils 27, 28 in Eingriff bringbar sind. Die Stirnflächen-Profile 27, 28 sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei Anordnung der trapezförmigen Vorsprünge 42 in den jeweils korrespondierenden trapezförmigen Ausnehmungen 41 das Dreh-Antriebs-Element 18 und das Kupplungs-Element 20 eine geschlossene Mantelfläche bilden. In dieser Anordnung ist das Kupplungs-Element 20 minimal von dem Dreh-Antriebs-Element 18 entlang der Mittel-Längs-Achse 7 beabstandet. Vorzugsweise liegen die Elemente 18, 20 einander direkt an.
-
An einer dem Dreh-Antriebs-Element 18 abgewandten und somit dem Park-Element 22 zugewandten Stirnfläche weist das Kupplungs-Element 20 ein zweites Kupplungs-Stirnflächen-Profil 29 auf. Das zweite Kupplungs-Stirnflächen-Profil 29 korrespondiert mit einem Park-Stirnflächen-Profil 30 des Park-Elements 22. Die Stirnflächen-Profile 29, 30 sind ebenfalls in Form entlang eines Umfangs um die Mittel-Längs-Achse 7 angeordneter trapezförmiger stirnseitiger Ausnehmungen 41 bzw. Vorsprünge 42 ausgeführt. Es ist möglich, dass die beiden Kupplungs-Stirnflächen-Profile 28, 29 identisch sind, so dass das Kupplungs-Element 20 vereinfacht herstellbar ist. Das Kupplungs-Element 20 ist hülsenförmig ausgebildet und weist an einer Innenseite parallel zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnete, dreieckförmige Ausnehmungen auf.
-
Die Spann-Einheit 19 weist ein zwischen einer Grundplatte 31 und einem um die Mittel-Längs-Achse 7 drehbaren Schließ-Antriebs-Element 32 angeordnetes Spann-Element in Form einer Drehfeder 33 auf. Das Park-Element 22 ist drehfest in dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 gehalten. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die drehfeste Anordnung des Park-Elements 22 durch kugelabschnittsförmige Einprägungen von einer Außenseite an dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10, die beispielsweise durch ein stiftförmiges Präge-Werkzeug herstellbar sind. Dadurch ist das Park-Element 22 formschlüssig an dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 gehalten. Entlang des Umfangs des Gehäuse-Unterteils 10 sind vier Einprägungen vorgesehen. Es können weniger, jedoch mindestens drei Einprägungen vorgesehen sein.
-
Die Drehfeder 33 windet sich in Form einer Helix um die Stange 23 herum und ist mit einem ersten exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordneten Ende 34 fest mit dem Schließ-Antriebs-Element 32 verbunden. An einem dem ersten Ende 34 gegenüberliegenden zweiten Ende 35 ist die Drehfeder 33 exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 7 mit der Grundplatte 31 verbunden. Dazu weist die Grundplatte 31 eine exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnete Aufnahme 36 auf. Auf der Grundplatte 31 ist eine Steuerscheibe 37 mit einer länglichen Steuer-Ausnehmung 38 angeordnet, die mit der Aufnahme 36 der Grundplatte 31 derart zusammenwirkt, dass eine Vorspannung der mit dem zweiten Ende 35 in der Aufnahme 36 der Grundplatte 31 gehaltenen Drehfeder 33 einstellbar ist. An einer äußeren Zylindermantelfläche weist die Steuerscheibe 37 parallel zur Mittel-Längs-Achse 7 orientierte Nuten auf, mittels der die Steuerscheibe 37 drehfest bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 in dem Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 10 gehalten ist. Die Grundplatte 31 und die Steuerscheibe 37 weisen an jeweils einander zugewandten Stirnseiten korrespondierende, ineinander greifende Verzahnungs-Profile auf, so dass die Grundplatte 31 an der Steuerscheibe 37 drehfest bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 gehalten ist. Dadurch ist es möglich, die Grundplatte 31 mit der Aufnahme 36 in verschiedenen Positionen verdreht bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 anzuordnen und an der Steuerscheibe 37 zu halten. Dadurch kann die Vorspannung der Drehfeder 33 verändert werden.
-
Das Schließ-Antriebs-Element 32 weist einen Führungs-Sockel 39 auf, der an einer Innenseite des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 10 führend anliegt. Senkrecht zu dem Führungs-Sockel 39 erstreckt sich entlang der Mittel-Längs-Achse 7 eine Profil-Führung 40, die ein senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 7 unrundes Querschnittsprofil in Form eines Vielzahn-Profils aufweist. Die Profil-Führung 40 korrespondiert mit der Innenseite des Kupplungs-Elements 20. Dadurch sind das Kupplungs-Element 20 und die Spann-Einheit 19 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 drehfest und axial verlagerbar zueinander angeordnet. Das Park-Element 22 ist ringförmig ausgeführt, wobei eine zentrale Öffnung einen Innendurchmesser derart aufweist, dass die Profil-Führung 40 des Schließ-Antriebs-Elements 32 berührungsfrei entlang der Mittel-Längs-Achse 7 durch das Park-Element 22 hindurchführbar ist.
-
Im Folgenden wird anhand der 2 bis 7 die Funktionsweise des Schließ-Scharniers 5 näher erläutert. In 5 ist das Schließ-Scharnier 5 teilweise, d. h. das Drehaufnehmer-Element 14 der Drehaufnehmer-Einheit 12 sowie die Freidreh-Schließ-Einheit 13, in einer geschlossenen Position der Tür-Anordnung 1 dargestellt. In der geschlossenen Position sind das Dreh-Antriebs-Element 18 mit dem Drehaufnehmer-Stirnflächen-Profil 27 und das Kupplungs-Element 20 mit dem ersten Kupplungs-Stirnflächen-Profil 28 aneinander anliegend angeordnet. Das bedeutet, dass die trapezförmigen Vorsprünge 42 des einen Stirnflächen-Profils jeweils in die trapezförmigen Ausnehmungen 41 des jeweils anderen Stirnflächen-Profils formschlüssig eingreifen.
-
Jede trapezförmige Ausnehmung 41 und jeder trapezförmige Vorsprung 42 weisen jeweils zwei schräg zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnete, aufeinander zu laufende Flanken 43 auf, die durch eine senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 7 orientierte Basis 44 miteinander verbunden sind. Es ist auch möglich, dass die Basis 44 nicht senkrecht, sondern schräg zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass die Stirnflächen-Profile 27 bis 30 andersartig geformte Ausnehmungen und Formen aufweisen, die wechselseitig ineinander eingreifen. Jedoch ist es erforderlich, dass die Stirnflächen-Profile 27 bis 30 es ermöglichen, dass die damit verbundenen Komponenten 18, 20 bzw. 20, 22 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 einerseits drehfest, d. h. in Drehmoment übertragender Weise, und andererseits entlang der Mittel-Längs-Achse 7 axial verlagerbar zueinander angeordnet sind.
-
In der in 5 gezeigten Anordnung in der geschlossenen Position der Tür-Anordnung 1 ist das Kupplungs-Element 20 mit dem zweiten Kupplungs-Stirnflächen-Profil 29 von dem Park-Stirnflächen-Profil 30 des Park-Elements 22 beabstandet angeordnet. Das heißt, dass die trapezförmigen Vorsprünge 42 des zweiten Kupplungs-Stirnflächen-Profils 29 beabstandet, d. h. entlang der Mittel-Längs-Achse 7 beabstandet, von den trapezförmigen Ausnehmungen 41 des Park-Elements 22 angeordnet sind. Die jeweilige Basis 44 eines trapezförmigen Vorsprungs 42 liegt nicht an einer dazu korrespondierenden Basis 44 einer trapezförmigen Ausnehmung 41 an. Ganz im Gegenteil sind das Kupplungs-Element 20 und das Park-Element 22 an den jeweiligen äußeren Basen 44 der trapezförmigen Vorsprünge 42 axial entlang der Mittel-Längs-Achse 7 gegeneinander abgestützt. Es liegt somit keine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungs-Element 20 und dem Park-Element 22 vor. In der in 5 gezeigten geschlossenen Position kann die Drehfeder 33 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 gegenüber einer entspannten Anordnung verdreht und damit vorgespannt sein. Durch diese Vorspannung gemäß der in 5 gezeigten Anordnung ist gewährleistet, dass das Türblatt 2 gegen die Türzarge 3 gedrückt wird. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Tür-Anordnung 1 in der geschlossenen Position nicht vorgespannt ist. Das bedeutet, dass die Drehfeder 33 kein Schließ-Drehmoment auf das Schließ-Antriebs-Element 32 überträgt. In einer derartigen Anordnung ist das Schließ-Scharnier 5 drehmomentfrei.
-
Sofern die Tür-Anordnung 1 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position überführt wird, d. h. das Türblatt 2 gegenüber der Türzarge 3 verschwenkt wird, wird das Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 9 über den zugeordneten Anbindungs-Zapfen 11 um die konzentrisch zur Schwenk-Achse 4 angeordnete Mittel-Längs-Achse 7 gedreht bzw. geschwenkt. Die Drehung des Schließ-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 9 wird über die Profil-Ausnehmung 15 auf das Drehaufnehmer-Element 14 der Drehaufnehmer-Einheit 12 übertragen. Das Drehaufnehmer-Element 14 überträgt die Drehbewegung über die Profil-Ausnehmung 15 auf das Dreh-Antriebs-Element 18, das bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 drehfest mit dem Drehaufnehmer-Element 14 verbunden ist. Die Schwenk-Bewegung des Drehaufnehmer-Elements 14 erfolgt gemäß der Darstellung in 6 entlang eines Richtungs-Pfeils 45, d. h. von rechts nach links.
-
Die Schwenk-Bewegung des Türblatts 2 bewirkt eine Drehung des Drehaufnehmer-Elements 14 entlang der Öffnungsrichtung 45. Die Drehbewegung entlang der Öffnungsrichtung 45 des Dreh-Antriebs-Elements 18 wird über das Drehaufnehmer-Stirnflächen-Profil 27 auf das erste Kupplungs-Stirnflächen-Profil28 übertragen, indem jeweils die in Drehrichtung 45 gesehen hintere Flanke 43 eines Vorsprungs 42 an der dazu korrespondierenden Flanke 43 einer trapezförmigen Ausnehmung 41 des Kupplungs-Stirnflächen-Profils 28 anliegt.
-
Das Kupplungs-Element 20 überträgt die Drehbewegung auf das Schließ-Antriebs-Element 32 mittels der Profil-Führung 40, über die das Kupplungs-Element 20 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 drehfest mit dem Schließ-Antriebs-Element 32 verbunden ist. Durch die Drehung des Schließ-Antriebs-Element 32 um die Mittel-Längs-Achse 7 wird das erste, obere Ende 34 der Drehfeder 33, das exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 7 angeordnet ist, ebenfalls mitgedreht. Dadurch, dass die Drehfeder 33 mit dem zweiten Ende 35 mittels der Grundplatte 31 und der Steuerscheibe 37 bezüglich einer Drehung um die Mittel-Längs-Achse 7 blockiert ist, führt die Verdrehung des ersten Endes 34 zu einer Torsionsspannungsbeaufschlagung der Drehfeder 33. Bei einer Fortführung der Drehbewegung entlang der Drehrichtung 45 wird die Drehfeder 33 weiter gespannt.
-
Gleichzeitig erfolgt, sobald das Kupplungs-Element 20 um die Mittel-Längs-Achse 7 derart verdreht ist, dass das zweite Kupplungs-Stirnflächen-Profil 29 mit dem Park-Stirnflächen-Profil 30 in Eingriff gelangen kann, wie in 6 dargestellt, eine Verlagerung des Kupplungs-Elements 20 axial entlang der Mittel-Längs-Achse 7 von dem Dreh-Antriebs-Element 18 weg und zu dem Park-Element 22 hin. Das Park-Element 22 ist bezüglich einer Drehung um die Mittel-Längs-Achse 7 blockiert. Es ist gehäusefest montiert. Die axiale Verlagerung des Kupplungs-Elements 20 ergibt sich aus einem parallel zur Mittel-Längs-Achse 7 wirkenden Kraftanteil, der aus der Beaufschlagung des Kupplungs-Elements 20 durch das Dreh-Antriebs-Element 18 hervorgerufen und über die Flanken 43 ausgeübt wird. Dadurch, dass das Kupplungs-Element 20 über die Profil-Führung 40 mit dem Schließ-Antriebs-Element 32 verbunden ist, ist eine geführte, axiale Verlagerung entlang der Mittel-Längs-Achse 7 möglich.
-
In einer in 7 dargestellten Anordnung ist die Drehfeder 33 maximal gespannt. Dies ergibt sich daraus, dass das Kupplungs-Element 20 gegenüber der geschlossenen Position der Tür-Anordnung 1 gemäß 5 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 maximal verdreht ist. In dieser Anordnung ist das Kupplungs-Element 20 gegenüber dem Park-Element 22 um einen Schließ-Winkel b verdreht.
-
Sobald der Schließ-Winkel b erreicht ist, liegt das Kupplungs-Element 20 mit dem zweiten Kupplungs-Stirnflächen-Profil29 an dem Park-Stirnflächen-Profil 30 des Park-Elements 22 wie in 7 dargestellt an. Dadurch, dass das Park-Element 22 gehäusefest an dem Schließ-Scharnier 5 montiert ist, ist eine weitere Drehung des Kupplungs-Elements 20 und des damit drehfest bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 verbundenen Schließ-Antriebs-Elements 32 nicht möglich. Das heißt, dass eine weitere Spannung der Drehfeder 33 nicht mehr erfolgt, sobald das Kupplungs-Element 20 mit dem zweiten Kupplungs-Stirnflächen-Profil 29 an dem Park-Stirnflächen-Profil 30 vollumfänglich anliegt.
-
Sofern eine weitere Schwenkbewegung des Türblatts 2 gegenüber der Türzarge 3 erfolgt, wird das Dreh-Antriebs-Element 18 weiter gegenüber dem Kupplungs-Element 20 verdreht. Dadurch, dass die Stirnflächen-Profile 27, 28 axial beabstandet voneinander angeordnet sind, ist eine Drehbewegung des Dreh-Antriebs-Elements 18 von dem Kupplungs-Element 20 unabhängig möglich. Bezüglich einer Drehbewegung um die Mittel-Längs-Achse 7 sind das Dreh-Antriebs-Element 18 und das Kupplungs-Element 20 in der in 7 gezeigten Anordnung, die auch als Freidreh-Anordnung bezeichnet wird, voneinander entkoppelt. Entsprechend ist das Kupplungs-Element 20 in der gezeigten Freidreh-Anordnung mit dem Park-Element 22 in drehmomentübertragender Weise verbunden bzw. drehfest mit dem Park-Element 22 verbunden, da dieses gehäusefest montiert ist. Entsprechend ist das Park-Element 22 geeignet, ein von der Drehfeder 33 ausgehendes, auf das Schließ-Antriebs-Element 32 und weiter auf das Kupplungs-Element 20 übertragenes Schließ-Drehmoment aufzunehmen, indem das Kupplungs-Element 20 drehfest an dem Park-Element 22 gehalten ist.
-
Das um die Mittel-Längs-Achse 7 wirkende, von der Drehfeder 33 ausgeübte Schließ-Drehmoment ist beispielsweise dadurch einstellbar, dass die verwendete Drehfeder 33 austauschbar ist. Es ist beispielsweise möglich, Drehfedern unterschiedlicher Materialien zu verwenden, die verschiedene Federkonstanten aufweisen. Es ist auch möglich, die Federcharakteristik dadurch zu verändern, dass stärkere oder schwächere Drehfedern, d. h. Drehfedern mit größerem bzw. kleinerem Federdrahtdurchmesser, eingesetzt werden.
-
Der Schließ-Winkel b, der einen Übergang von der Schließ-Anordnung, wie beispielsweise in 6, in der das Schließ-Drehmoment von der Freidreh-Schließ-Einheit 13 auf die Drehaufnehmer-Einheit 12 in einer Schließ-Drehrichtung ausgeübt wird, in die Freidreh-Anordnung bestimmt, ist beispielsweise durch die Gestaltung der Stirnflächen-Profile 27, 28 und/oder 29, 30 einstellbar.
-
Gemäß der Darstellung in 7 ist das Dreh-Antriebs-Element 18 in der Freidreh-Anordnung mit jeweils einer äußeren Basis 44 eines trapezförmigen Vorsprungs 42 auf einer entsprechenden äußeren Basis 44 eines trapezförmigen Vorsprungs 42 des ersten Kupplungs-Stirnflächen-Profils 28 des Kupplungs-Elements 20 axial abgestützt. Das Dreh-Antriebs-Element 18 und das Kupplungs-Element 20 sind außer Eingriff. In dieser Anordnung ist eine Drehbewegung des Dreh-Antriebs-Elements 18 um die Mittel-Längs-Achse 7 entkoppelt von dem Kupplungs-Element 20 möglich. Insbesondere wirkt bei der Drehung des Dreh-Antriebs-Elements 18 und damit des Drehaufnehmer-Elements 14 und schließlich des Türblatts 2 in der Freidreh-Anordnung gemäß 7 kein Schließ-Drehmoment.
-
Es ist auch möglich, eine sogenannte intelligente Drehfeder zu verwenden, die in einem bestimmten Drehwinkelbereich bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 aktivierbar ist, so dass ein von dem Schließ-Scharnier 5 auszuübendes Schließ-Drehmoment je nach Anforderung an die Tür-Anordnung 1 individuell einstellbar ist.
-
Das Kupplungs-Element 20 dient also zur Verbindung des Dreh-Antriebs-Elements 18 mit der Spann-Einheit 19 in drehmomentübertragender Weise in der geschlossenen Position der Tür-Anordnung 1 gemäß 5 und der Schließ-Anordnung gemäß 6. Alternativ dient das Kupplungs-Element 20 zur Entkopplung einer drehmomentübertragenden Verbindung des Dreh-Antriebs-Elements 18 mit der Spann-Einheit 19, so dass das Dreh-Antriebs-Element 18 gegenüber der Spann-Einheit 19 bezüglich der Mittel-Längs-Achse 7 frei drehbar ist und insbesondere kein Drehmoment bei einer Drehung des Dreh-Antriebs-Elements 18 der Drehbewegung entgegenwirkt.
-
Wenn die Tür-Anordnung 1 geschlossen wird, wird das Türblatt 2 zu der Türzarge 3 um die Schwenk-Achse 4 hin geschwenkt. Entsprechend wird das Drehaufnehmer-Element 14 und damit das drehfest verbundene Dreh-Antriebs-Element 18 um die Mittel-Längs-Achse 7 entgegen der Öffnungsrichtung 45 gedreht. Sobald der aktuelle Schwenk-Winkel a den Schließ-Winkel b erreicht, erfolgt ein Übergang des Schließ-Scharniers 5 von der Freidreh-Anordnung in die Schließ-Anordnung, indem das Dreh-Antriebs-Element 18 bezüglich des Kupplungs-Elements 20 derart angeordnet ist, dass das erste Kupplungs-Stirnflächen-Profil28 in das Drehaufnehmer-Stirnflächen-Profil 27 eingreifen kann. Entsprechend ist eine axiale Verlagerung von dem Kupplungs-Element 20 von dem Park-Element 22 zu dem Dreh-Antriebs-Element 18 hin ermöglicht. Die axiale Verlagerung des Kupplungs-Elements 20 zu dem Dreh-Antriebs-Element 18 erfolgt aufgrund der Torsionsspannung der Drehfeder 33, die sobald eine axiale Verlagerung des Kupplungs-Elements 20 entlang der Mitte-Längs-Achse 7 nicht mehr blockiert ist, ein Schließ-Drehmoment auf das Kupplungs-Element 20 und damit auf das Dreh-Antriebs-Element 18 ausübt.
-
Sobald die Schließ-Anordnung erreicht ist, d. h. der Schwenk-Winkel a den Schließ-Winkel b erreicht bzw. unterschreitet, erfolgt ein Schließen des Türblatts 2 der Tür-Anordnung 1 automatisch, bis das Türblatt 2 an der Türzarge 3 schließend anliegt bzw. das Kupplungs-Element 20 an dem Dreh-Antriebs-Element 18 gemäß 5 anliegt.
-
Im Folgenden wird anhand der 8 bis 11 das Dämpfungs-Scharnier 6 näher erläutert. Das Dämpfungs-Scharnier 6 weist ein bezüglich einer Dreh-Achse 46 hohlzylindrisches Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse 47 auf mit einem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 und einem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 49. Das Dämpfungs-Scharnier 6 ist mit der Dreh-Achse 46 konzentrisch zur Schwenk-Achse 4 der Tür-Anordnung 1 angeordnet. Entsprechend dem Schließ-Scharnier 5 weist auch das Dämpfungs-Scharnier 6 ein zylindrisches Gehäuse 47 mit einem Außendurchmesser von 16 mm und einer Länge entlang der Dreh-Achse 46 von 130 mm auf. Ein derartiges Gehäuse 47 entspricht im Wesentlichen der Gehäusegröße eines standardmäßig zur Verbindung eines Türblatts mit einer Türzarge verwendeten Scharniers. Die Verwendung des Schließ-Scharniers 5 und des Dämpfungs-Scharniers 6 bei der Tür-Anordnung 1 ist daher unauffällig und unterscheidet sich hinsichtlich der optischen Erscheinung nicht von bislang bekannten Tür-Anordnungen. Die Scharniere 5, 6 können bei einer bestehenden Tür-Anordnung nachgerüstet werden. Es ist auch möglich, nur eines der beiden Scharniere 5 oder 6 nachzurüsten. Aufgrund der im Wesentlichen gleichen Ausführung bezüglich der äußeren Form im Vergleich zu Standard-Türscharnieren sind keine oder nur geringe Anpassungen erforderlich für die genannte Nachrüstung. Jedoch weist die Tür-Anordnung 1 aufgrund der Integration der Dämpfungs-Funktion des Dämpfungs-Scharniers 6 und der Schließ-Funktion des Schließ-Scharniers 5 eine verbesserte Funktionalität auf.
-
Ebenfalls entsprechend dem Schließ-Scharnier 5 weist das Dämpfungs-Scharnier 6 an den Gehäuseteilen 48, 49 jeweils Anbindungs-Zapfen 11 auf, die zur Anbindung des Dämpfungs-Scharnier-Gehäuses 47 an das Türblatt 2 und die Türzarge 3 dienen.
-
Das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 49 ist rohrförmig, also hohl, ausgeführt und an einer dem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 abgewandten Oberseite mit einem Deckel 50 verschlossen. In einem oberen, dem Deckel 50 zugewandten Abschnitt des Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 49 ist eine zylindrische Ausnehmung 51 vorgesehen.
-
An die Ausnehmung 51 schließt sich entlang der Dreh-Achse 46 ein Profil-Abschnitt 52 an. Der Profil-Abschnitt 52 weist gegenüber der Ausnehmung 51 einen reduzierten Innendurchmesser auf. In dem Profil-Abschnitt 52 ist eine bezüglich der Dreh-Achse 46 senkrecht orientierte Querschnittsfläche unrund und weist mehrere sich radial bezüglich der Dreh-Achse 46 nach außen erstreckende dreieckförmige Vorsprünge auf. Der Profil-Abschnitt 52 ist ein Vielzahn-Profil. Das Vielzahn-Profil ist parallel zur Dreh-Achse 46 ausgerichtet.
-
An den Profil-Abschnitt 52 schließt sich in einem unteren, dem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 zugewandten Ende eine zylindrische Aufnahme 53 an. In die zylindrische Aufnahme 53 ist eine Gewinde-Hülse 54 eingesetzt. Die Gewinde-Hülse 54 weist einen Kragen-Abschnitt 55 auf mit einem bezüglich der Dreh-Achse 46 maximalen Außendurchmesser. Der Außendurchmesser des Kragen-Abschnitts 55 entspricht den Außendurchmessern der Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Teile 48, 49. Ausgehend von dem Kragen-Abschnitt 55 erstreckt sich entlang der Dreh-Achse 46 ein oberer Abschnitt 56, mit dem die Gewinde-Hülse 54 in die Aufnahme 53 eingesetzt ist. Der Außendurchmesser des oberen Abschnitts 56 ist an den Innendurchmesser der Aufnahme 53 entsprechend angepasst. An einer dem oberen Abschnitt 56 abgewandten Seite des Kragen-Abschnitts 55 erstreckt sich ein unterer Abschnitt 57 der Gewinde-Hülse 54. An dem unteren Abschnitt 57 weist die Gewinde-Hülse 54 ein Außengewinde auf, mit dem die Gewinde-Hülse 54 in das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 eingeschraubt ist. Die Gewinde-Hülse 54 ist vorzugsweise aus Kunststoff oder Messing hergestellt.
-
An einer Unterseite des unteren Abschnitts 57 ist ein ringförmiges Anschlag-Element 58 vorgesehen. Das Anschlag-Element 58 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und kann beispielsweise einstückig mit der Gewinde-Hülse 54 hergestellt sein. Das Anschlag-Element 58 liegt umfangsseitig fluiddichtend an einer Innenwand des Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 48 an. Die Gewinde-Hülse 54 ist durch das Anschlag-Element 58 in dem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil48 abgedichtet.
-
An einer Innenseite weist die Gewinde-Hülse 54 ein Steilgewinde auf, das eine Gewindesteigung derart aufweist, dass eine Rotation eines mit einem dem Steilgewinde korrespondierenden Außen-Gewinde versehenen Verbindungsstücks zu einer Axial-Verlagerung längs der Dreh-Achse 46 erfolgt. Das Steilgewinde ist nicht selbsthemmend und als Bewegungsgewinde ausgeführt.
-
An einer der Gewinde-Hülse 54 abgewandten Unterseite des Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteils 48 ist eine Boden-Kappe 59 in das Gehäuse-Unterteil 48 eingeschraubt. Dazu weist die Boden-Kappe 59 ein Drehmoment-Übertragungsmittel in Form einer Innen-Sechskant-Ausnehmung 60 auf. Die Boden-Kappe 59 ist gegenüber dem Gehäuse-Unterteil 48 mit einer O-Ring-Dichtung 61 abgedichtet.
-
Das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 49 ist über die Gewinde-Hülse 54 mit dem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 verbunden. Die beiden Gehäuseteile 48, 49 sind koaxial zur Dreh-Achse 46 angeordnet und gegeneinander um die Dreh-Achse 46 verdrehbar.
-
In dem Dämpfungs-Scharnier 6, d. h. in dem Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse 47, ist eine Kinematik-Einheit 62 angeordnet. Die Kinematik-Einheit 62 umfasst ein Axial-Element 63, das einen senkrecht zur Dreh-Achse 46 orientierten, unrunden Querschnitt in Form eines Vielzahn-Profils aufweist. Das Außen-Profil des Axial-Elements 63 korrespondiert mit dem Profil-Abschnitt 52 des Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteils 49. Das Axial-Element 63 ist längs der Dreh-Achse 46 in dem Profil-Abschnitt 52 verlagerbar. Es weist an einem unteren, dem Deckel 50 abgewandten Ende ein Innengewinde auf, in das ein Dreh-Element 64 der Kinematik-Einheit 63 eingeschraubt ist. Das Dreh-Element 64 ist bezüglich einer Drehung um die Dreh-Achse 46 drehfest mit dem Axial-Element 63 verbunden. Es weist an einer äußeren Mantelfläche ein Steilgewinde 65 auf, das mit einen entsprechenden Innen-Gewinde der Gewinde-Hülse 54 korrespondiert. Dadurch, dass die Gewinde-Hülse 54 in das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 eingeschraubt ist, ist die Hülse 54 mit dem Gehäuse-Unterteil 48 drehfest verbunden. Das Axial-Element 63 und das Dreh-Element 64 können insbesondere aus einem Teil hergestellt sein.
-
An einem unteren, dem Axial-Element 63 abgewandten Ende ist das Dreh-Element 64 mit einer Kolbenstange 66 verbunden. Die Kolbenstange 66 ist an dem Dreh-Element 64 über eine Gewinde-Stange 67, die durch eine entsprechende zentrale Bohrung des Axial-Elements 63 und des Dreh-Elements 64 geführt ist, befestigt. An einem oberen Ende ist die Gewinde-Stange 67 aus dem Axial-Element 63 herausgeführt und mit einer Befestigungs-Mutter 68 gehalten. An einem unteren, dem Dreh-Element 64 abgewandten Ende der Kolbenstange 66 ist ein Dämpfungs-Kolben 69 an der Kolbenstange 66 vorgesehen. Der Dämpfungs-Kolben 69 ist an der Kolbenstange 66 fixiert. Er ist in dem Gehäuse-Unterteil 48 fluiddicht verlagerbar und weist eine Ring-Dichtung 70 auf.
-
Entsprechend weist das Dämpfungs-Scharnier 6 eine Dämpfungs-Einheit 71 auf, die den Dämpfungs-Kolben 69 und einen Dämpfungs-Zylinder 72 umfasst. Innerhalb des Dämpfungs-Zylinders 72 ist der Dämpfungs-Kolben 69 entlang der Dreh-Achse 46 verlagerbar. Der Dämpfungs-Zylinder 72 ist durch das abgedichtete Anschlag-Element 58 an einer Oberseite, durch die abgedichtete Boden-Kappe 59 an einer Unterseite und durch das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 umfänglich begrenzt. Es ist auch möglich, einen separaten, nicht in das Gehäuse-Unterteil 48 integrierten Dämpfungs-Zylinder 72 vorzusehen. Der gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel in das Gehäuse-Unterteil 48 integrierte Dämpfungs-Zylinder 72 führt zu einer vereinfachten Bauweise des Dämpfungs-Scharniers 6 und damit zu einer Kostenreduktion. Die Dämpfungs-Einheit 71 weist entsprechend einen Linear-Dämpfer auf zur Dämpfung einer Linearbewegung entlang der Dreh-Achse 46. Dazu ist in dem Dämpfungs-Kolben 69 eine Durchström-Öffnung vorgesehen, durch die ein Dämpfungs-Fluid wie beispielsweise Öl bei einer Verlagerung des Dämpfungs-Kolbens 69 strömen kann. In einem von dem Dämpfungs-Zylinder 72 umschlossenen Innenraum ist ein hydraulisches Medium wie beispielsweise Öl angeordnet. Die Füllhöhe dieser Ölsäule ist in 9 durch die schraffierte Fläche oberhalb der Boden-Kappe 59 gekennzeichnet. Sobald der Dämpfungs-Kolbens 69 in die Ölsäule eintaucht, durchströmt das Öl zwangsweise die Durchström-Öffnung. Die Verlagerung des Kolbens 69 wird dadurch gedämpft. Der axiale Abstand der Ölsäule zum Dämpfungs-Kolben 69 und damit der Beginn der Dämpfungswirkung kann durch die Boden-Kappe 59 erreicht werden, die in das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Unterteil 48 eingeschraubt ist. Entsprechend ist der Dämpfungs-Winkel c durch axiale Verlagerung der Boden-Kappe 59 einstellbar.
-
Im Folgenden wird anhand der 8 bis 11 die Funktionsweise des Dämpfungs-Scharniers 6 ausgehend von der Anordnung des Dämpfungs-Scharnier 6 gemäß den 8 und 9 in der geöffneten Position der Tür-Anordnung 1 erläutert.
-
Wird das Türblatt 2 gegenüber der Türzarge 3 um die Schwenk-Achse 4 verschwenkt, wird diese Schwenk-Bewegung über den zugeordneten Anbindungs-Zapfen 11 auf das Dämpfungs-Scharnier-Gehäuse-Oberteil 49 übertragen. Dadurch, dass das Axial-Element 63 bezüglich einer Drehung um die Dreh-Achse 46 drehfest in dem Profil-Abschnitt 52 des Gehäuse-Oberteils 49 aufgenommen ist, wird das Axial-Element 63 ebenfalls um die Dreh-Achse 46 gedreht. Gleichermaßen wird das in das Axial-Element 63 eingeschraubte Dreh-Element 64 um die Dreh-Achse 46 gedreht. Dadurch, dass das Dreh-Element 64 das Außen-Steilgewinde 65 aufweist und damit in der Gewinde-Hülse 54 angeordnet ist, wird die Dreh-Bewegung des Gehäuse-Oberteils 49 in eine Axial-Bewegung längs der Dreh-Achse 46 umgesetzt. Das bedeutet, dass die Kinematik-Einheit 62 mit dem Axial-Element 63 und dem damit verbundenen Dreh-Element 64 längs der Dreh-Achse 46 gemäß den 10 und 11 nach unten entlang einer Dämpfungs-Richtung 73 verlagert wird. Mit der Verlagerung nach unten wird neben der Kinematik-Einheit 62 auch der damit verbundene Dämpfungs-Kolben 69 verlagert. Entsprechend wird das Volumen eines unteren Teil-Arbeitsraums des Dämpfungs-Zylinders 72 durch den Dämpfungs-Kolben 69 reduziert und das darin vorhandene Dämpfungs-Fluid durch die Durchström-Öffnung in einen oberen, oberhalb der Kolbens 69 angeordneten Teil-Arbeitsraums des Dämpfungs-Zylinders 72 gedrückt. Die Axialverlagerung des Dämpfungs-Kolbens 69 der Dämpfungs-Einheit 71 erfolgt gedämpft. Insbesondere ist die Dämpfungswirkung von der Verlagerungsgeschwindigkeit des Kolbens 69 abhängig. Je schneller die Verlagerung des Kolbens 69 erfolgt, desto höher sind die Dämpfungskräfte des Dämpfungs-Fluids wegen dessen dynamischer Fluid-Eigenschaften. Entsprechend stark wird die Schließbewegung des Türblatts 2 gebremst. Das bedeutet auch, dass bei geringen Schließgeschwindigkeiten kleinere Dämpfungskräfte wirken.
-
Es ist möglich, einen Dämpfungs-Winkel c derart festzulegen, dass die Dämpfungswirkung des Dämpfungs-Scharniers 6 erst einsetzt, wenn ein Schwenk-Winkel a um die Schwenk-Achse 4 kleiner dem eingestellten Dämpfungs-Winkel c ist. Dadurch kann die Dämpfungswirkung des Dämpfungs-Scharniers 6 auf einen erforderlichen Schwenk-Winkel-Bereich eingestellt werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass eine Dämpfung einer Schwenk-Bewegung in einem unkritischen Bereich, d. h. bei großen Schwenk-Winkeln a, erfolgt. Die Einstellung des Dämpfungs-Winkels c kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in einem Schwenk-Winkel-Bereich die Drehmomentübertragung von dem Gehäuse-Oberteil 49 auf das Axial-Element 63 in einem bestimmten Schwenk-Winkel-Bereich erfolgt.
-
Entsprechend ist es auch möglich, eine axiale Erstreckung des Steilgewindes 65 entlang der Dreh-Achse 46 anzupassen, so dass eine Axial-Verlagerung entlang der Dämpfungs-Richtung 73 und damit ein Dämpfungswirkung nur in einem bestimmten Schwenk-Winkel-Bereich erfolgt. Es ist zudem oder alternativ auch möglich, die Dämpfungs-Wirkung dadurch zu beeinflussen, dass verschiedene Hydraulikmedien, die unterschiedliches Dämpfungsverhalten aufweisen, verwendet werden. Es ist auch denkbar, in dem Dämpfungs-Zylinder 72 zusätzliche eine mechanische Feder, beispielsweise eine Schraubenfeder, vorzusehen.
-
Im Folgenden wird anhand der 12 und 13 die Funktionsweise der Tür-Anordnung 1 mit dem Schließ-Scharnier 5 und dem Dämpfungs-Scharnier 6 erläutert. In 12 ist eine Draufsicht der Tür-Anordnung 1 schematisch dargestellt mit dem Türblatt 2, das an der Türzarge 3 schließend anliegt und um die Schwenk-Achse 4 an der Türzarge 3 schwenkbar gelagert ist. Gemäß der Darstellung in 12 ist die Tür-Anordnung 1 in einer geschlossenen Position dargestellt, d. h. das Türblatt 2 liegt an der Türzarge 3 schließend an.
-
Ausgehend von dieser geschlossenen Position kann die Tür-Anordnung 1 in eine geöffnete Position überführt werden. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei ein maximaler Schwenk-Winkel a von mindestens 180° möglich. Es ist vorteilhaft, wenn der maximale Schwenk-Winkel a mindestens 110° und insbesondere mindestens 135° beträgt. Weiterhin sind in 12 der Schließ-Winkel b, der bei einer Schwenk-Winkel-Position von etwa 27° angeordnet ist, und der Dämpfungs-Winkel c, der bei einer Schwenk-Winkel-Position von etwa 22° angeordnet ist, eingetragen.
-
Es kann auch vorteilhaft sein, den Dämpfungs-Winkel c größer zu wählen als den Schließ-Winkel b. In diesem Fall setzt beim Schließen der Türanordnung 1 die Dämpfungs-Funktion vor der Schließ-Funktion, die auch als Zuzieh-Funktion bezeichnet wird, ein. Entsprechend steht für die Dämpfung eines zuschlagenden Türblatts ein größerer Winkelbereich zur Verfügung. Das Dämpfungsmoment ist vergleichsweise gering.
-
Sofern sich das Türblatt 2 in einem Schwenk-Winkel-Bereich von größer 27°, also größer dem Schließ-Winkel b, befindet, ist das Schließ-Scharnier 5 in der Freidreh-Anordnung, d. h. das Türblatt 2 ist gegenüber der Türzarge 3 ohne Drehmoment-Beaufschlagung durch ein Schließ-Drehmoment verschwenkbar.
-
Wenn das Türblatt 2 auf die Türzarge 3 hin verschwenkt wird und der Schließ-Winkel b erreicht ist, wird die Schließfunktion des Schließ-Scharniers 5 aktiviert und das Türblatt 2 wird selbsttätig zur Türzarge 3 hin gezogen.
-
Sobald der Schwenk-Winkel, der sich in der Schließ-Anordnung des Schließ-Scharniers 5 kontinuierlich reduziert, den Dämpfungs-Winkel c erreicht, wird die Dämpfungs-Funktion des Dämpfungs-Scharniers 6 aktiviert, so dass die von dem Schließ-Scharnier 5 bewirkte Schließ-Bewegung durch das Dämpfungs-Scharnier 6 gedämpft wird. Die Schließ-Bewegung der Tür-Anordnung 1 erfolgt selbsttätig und gedämpft. Ein unbeabsichtigtes Zuschlagen der Tür ist unterbunden. Weiterhin ist garantiert, dass die Tür-Anordnung 1 insbesondere bei größeren Schwenk-Winkeln drehmomentfrei schwenkbar ist. Eine derartige Betätigung ist leichtgängig möglich.
-
Um die Tür-Anordnung 1 aus der geschlossenen Position zu betätigen, d. h. das Türblatt 2 zu öffnen, muss zunächst ein Anfangs-Schließ-Drehmoment MSA überwunden werden, das bis zum Erreichen des Dämpfungs-Winkels c auf ein Maximum, das sogenannte Schließ-Dämpfungs-Drehmoment MSD, ansteigt. Der Dämpfungs-Kolben 69 kann auch derart ausgeführt sein, dass die Dämpfungs-Funktion nur einseitig wirkt, insbesondere beim Schließen des Türblatts 2. Das bedeutet, dass beim Öffnen des Türblatts 2 kein zusätzliches, von dem Dämpfungs-Scharnier 6 verursachtes Dämpfungs-Drehmoment überwunden werden muss. Entsprechend sind das Anfangs-Schließ-Drehmoment MSA und das Schließ-Dämpfungs-Drehmoment MSD identisch und im Wesentlichen durch die Vorspannung der Drehfeder 33 begründet.
-
Sobald die Dämpfungs-Funktion des Dämpfungs-Scharniers 6 deaktiviert ist, also bei einem Schwenk-Winkel a, der größer ist als der Dämpfungs-Winkel c, wird das Schließ-Drehmoment reduziert und verschwindet ab einem Schwenk-Winkel a, der größer ist als der Schließ-Winkel b. Gemäß 13 kann der Schließ-Winkel b größer gewählt sein als der Dämpfungs-Winkel c. Die angegebenen Gradzahlen für den Schließ-Winkel b und den Dämpfungs-Winkel c sind exemplarisch. Es können je nach Anwendung auch andere Gradzahlen ausgewählt werden. Insbesondere kann auch der Abstand des Schließ-Winkels b von dem Dämpfungs-Winkel c variiert werden. Falls der Dämpfungs-Kolben 69 beidseitig wirkt, kann es vorteilhaft sein, den Dämpfungs-Winkel c so klein wie möglich zu wählen, um einen Kraftbedarf beim Öffnen der Tür-Anordnung 1 zu reduzieren. Gleichzeitig sollte in diesem Fall der Dämpfungs-Winkel c groß genug sein, um eine ausreichende Dämpfung der zu schließenden Tür-Anordnung 1 zu gewährleisten. Idealerweise liegt der Dämpfungs-Winkel c zwischen 15° und 30° des Schwenk-Winkels a, insbesondere zwischen 20° und 25°. Entsprechend sollte der Schließ-Winkel b groß genug gewählt werden, um ein selbsttätiges Schließen der Tür-Anordnung 1 zu gewährleisten, sobald das Türblatt 2 in Richtung der Türzarge 3 bewegt wird und einen durch den Schließ-Winkel b definierten Mindest-Öffnungswinkel unterschreitet. Gleichzeitig sollte der Schließ-Winkel b jedoch klein genug gewählt werden, um zu verhindern, dass die Tür-Anordnung 1 in einer Anordnung mit einem beliebig großen Schwenk-Winkel a selbsttätig schließt, um beispielsweise das gezielte Offenstehenlassen der Tür-Anordnung 1 zu gewährleisten. Besonders vorteilhaft ist die Auswahl des Schließ-Winkels b von 20° bis 30° und insbesondere von 25° bis 30°.