DE202007011194U1

DE202007011194U1 - Scharnier

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Publication number: DE202007011194U1
Application number: DE202007011194U
Authority: DE
Original assignee: Hettich ONI GmbH and Co KG
Current assignee: Hettich ONI GmbH and Co KG
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2017-08-11
Also published as: AU2008286296A9; AU2008286296A1; WO2009021799A1; TWI421402B; EP2176486B1; CN101861441A; ES2385802T3; AU2008286296B2; JP2010535955A; ATE544930T1; EP2176486A1; CN101861441B; TW200925380A; JP5493134B2

Abstract

Scharnier (1), insbesondere für Möbel, mit einem an einer Tür (6) oder Klappe festlegbaren Scharnierteil (2), das über einen Traghebel (7) und einen Führungshebel (8) verschwenkbar an einem Seitenteil (3) gelagert ist, wobei das Seitenteil (3) an einer an einem Möbelkorpus (5) montierbaren Montageplatte (4) gehalten ist, mindestens einer Feder (18), mittels der das Scharnierteil (2) in einem Selbstanzugsbereich in eine geschlossene Position vorgespannt ist und einem linearen Dämpfer (11) mit einem relativ zu einem Dämpfergehäuse (12) bewegbaren Kolbenstange (13) zum Dämpfen einer Schließbewegung des Scharnierteiles (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (11) als Druckdämpfer ausgebildet ist und ein Umlenkelement (10) vorgesehen ist, das mit dem Dämpfer (11) gekoppelt ist und bei einer Schließbewegung des Scharnierteils (2) über einen Zughebel (9) bewegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere für Möbel mit einem an einer Tür oder Klappe festlegbaren Scharnierteil, das über einen Traghebel und einen Führungshebel verschwenkbar an einem Seitenteil gelagert ist, wobei das Seitenteil an einer an einem Möbelkorpus montierbaren Montageplatte gehalten ist, und mindestens einer Feder, mittels der das Scharnierteil in einem Selbsteinzugsbereich in eine geschlossene Position vorgespannt ist, und einem linearen Dämpfer mit einer relativ zu einem Dämpfergehäuse bewegbaren Kolbenstange zum Dämpfen einer Schließbewegung des Scharnierteils.
Die DE 20 2006 003 196 offenbart ein Möbelscharnier, bei dem ein Scharnierteil an einem Traghebel und einem Führungshebel verschwenkbar gelagert ist. An dem Führungshebel ist ein Ausleger vorgesehen, der mit einer Kolbenstange eines Dämpfers gekoppelt ist. Bei einer Schließbewegung des Scharnierteiles wird der Dämpfer wirksam, wobei die Kolbenstange den Kolben aus dem Dämpfergehäuse herauszieht, so dass dieser als Zugdämpfer wirkt. Zwar ist dieses Möbelscharnier kompakt aufgebaut, besitzt allerdings den Nachteil, dass durch die direkte Kopplung der Kolbenstange an den Führungshebel die Dämpfungskurve nicht so sensibel abgestimmt ist. Insbesondere besteht auch das Problem, dass die auf Zug wirkenden Dämpfer im Dichtungsbereich Verschleiß ausgesetzt sind, so dass die Dämpfungseigenschaften sich verändern können.
Die EP 1 555 372 offenbart ein Möbelscharnier, bei dem ein Scharnierteil über einen Führungshebel und einen Traghebel an einem Seitenteil gelagert ist. In dem Seitenteil ist ein linearer Dämpfer aufgenommen, dessen Kolbenstange hervorsteht, die nach Art einer Gliederkette mit einem Ausleger an dem Führungshebel verbunden ist. Dadurch lassen sich durch die Geometrie des Auslegers und der Verbindungselemente die Dämpfungseigenschaften beim Schließen des Scharnierteils modifizieren, allerdings bleibt das Problem, dass über die Lebensdauer des Dämpfers sich die Dämpfungseigenschaften verändern, insbesondere weil an der offenen Seite des Dämpfergehäuses die Dichtung einem Verschleiß ausgesetzt ist und daher die Belastbarkeit des Dämpfers begrenzt ist. Wenn die Dämpfungskraft zu plötzlich auftritt, dann besteht das Problem, dass eine Möbeltür während der Schließbewegung rückfedert, was vom Benutzer als störend empfunden wird. Bei zu schwacher Einstellung der Dämpfung kann ein Knallen durch Anschlag der Möbeltür an einen Möbelkorpus auftreten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Scharnier, insbesondere für Möbel zu schaffen, das eine zuverlässige Dämpfung des Scharnierteils beim Schließen auch nach vielen Schließvorgängen ermöglicht und bei dem die Dämpfungswirkung optimal an unterschiedliche Einbausituationen angepasst ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Scharnier mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist der Dämpfer als Druckdämpfer ausgebildet und es ist ein Umlenkelement vorgesehen, das mit dem Dämpfer gekoppelt ist und bei einer Schließbewegung des Scharnierteils über einen Zughebel bewegbar ist. Dadurch wird eine beim Schließen des Scharnierteils eine Zugkraft am Zughebel in eine Druckkraft umgewandelt, die auf den Dämpfer beim Schließen einwirkt. Der Dämpfer wird während der Schließbewegung nur auf Druck beansprucht, so dass eine Belastung der um die Kolbenstange angeordneten Dichtung vergleichsweise gering ausfällt. Denn die Druckkraft wirkt nur auf die geschlossene Seite des topfförmigen Gehäuses, das vergleichsweise stabil ist. Zumindest wird dadurch keine das Gehäuse verschließende Dichtung beansprucht, die um eine bewegbare Kolbenstange angeord net ist. Dies gewährleistet eine lange Lebensdauer und zudem bleiben die Dämpfereigenschaften auch nach einer Vielzahl von Betätigungszyklen annähernd gleich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Umlenkelement drehbar an dem Seitenteil gelagert und bei einer Zugkraft durch den Zughebel wird eine Druckkraft auf den Dämpfer ausgeübt. Dabei kann das Umlenkelement direkt mit einem Ende der Kolbenstange gekoppelt sein, so dass die Drehbewegung des Umlenkelementes in eine lineare Hubbewegung der Kolbenstange umgewandelt wird. Dazu ist der Dämpfer an dem geschlossenen Ende des Dämpfergehäuses schwenkbar gelagert.
Vorzugsweise ist der Dämpfer zwischen einem Öffnungswinkel von mindestens 25°, vorzugsweise mindestens 40° und einer geschlossenen Position des Scharnierteils wirksam, so dass eine Dämpfung über einen vergleichsweise langen Schwenkweg erfolgt. Dies ermöglicht ein definiertes Schließen des Scharnierteils, das vergleichsweise unabhängig von der anfänglichen Schließgeschwindigkeit des Scharnierteils und etwaigen Gewichtskräften des mit dem Scharnierteil verbundenen Bauteils ist. Denn durch den Dämpfer wird eine anfängliche kinetische Energie absorbiert, bis die durch die Feder und den Dämpfer vorbestimmten Schließparameter erreicht sind.
Um einen langen Dämpfungsweg wirksam realisieren zu können, beträgt der Hub des Dämpfers 4 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm. Dadurch kann bei kompakter Bauweise eine ausreichende Dämpfung beim Schließen des Scharnierteils erhalten werden.
Um eine vorbestimmte Dämpfungskurve bei dem Scharnier zu bewirken, ist das Übersetzungsverhältnis bei einer Schließbewegung des Scharnierteils in einem Bereich von 15° vor der geschlossenen Position bis zur geschlossenen Position vorzugsweise so gewählt, dass zwischen dem Schwenkwinkel des Scharnierteils und dem Hub des Dämpfers pro Grad Schließbewegung ein Hub von 0,05 mm bis 0,24 mm, vorzugsweise 0,14 mm bis 0,18 mm erreicht wird. Gerade in dem Endbereich vor der Schließposition soll der Dämpfer für ein definiertes Schließen einer Tür oder einer Klappe sorgen, so dass hier vergleichsweise hohe Dämpfungskräfte und damit ein großer Hub des Dämpfers bezogen auf die Schließbewegung vorhanden sein muss. Der Hub darf allerdings nicht zu groß sein, da ansonsten die Gefahr von einer Beschädigung des Scharniers durch Überlastkräfte entstehen kann. Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Dämpfung stetig ansteigt beim Schließen des Scharnierteiles, so dass Stöße vermieden werden. Zudem kann der Dämpfer in einem Öffnungsbereich zwischen der Schließposition und einem Öffnungswinkel von 30° mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 70%, seines gesamten Hubweges bewegt werden, so dass gerade in einem Endbereich vor der Schließposition eine hohe Dämpfung erreicht wird. In Öffnungsrichtung ist die Dämpfungswirkung trotz entsprechender Bewegung der Kolbestange des Dämpfers gering, was allerdings durch entsprechende Gestaltung des Kolbens in dem Dämpfergehäuse erreicht wird. Solche im wesentlichen einseitig wirkenden Dämpfer sind bekannt.
Vorzugsweise wird durch die Wirksamkeit der Feder ein Selbstanzug des Scharnierteils erreicht, indem das Scharnierteil selbsttätig in die geschlossene Position bewegt wird. Ein Selbstanzugsbereich ist derjenige Bereich, in dem das Scharnierteil nur über die Kraft einer Feder in die geschlossene Position bewegt wird und keine weiteren Kräfte zur Bewegung notwendig sind. Er endet dort, wo die Kraft der Feder nicht ausreicht, um das Scharnierteil in die geschlossene Position zu bewegen. Dieser Selbstanzugsbereich kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 20° und 50°, vorzugsweise 30° bis 45° beginnen und bis zur Schließposition wirken.
Um die Handhabung bei einem eingebauten Scharnier möglichst angenehm zu gestalten, ist die Feder vorzugsweise in einem ersten Öffnungsbereich benachbart zu der Schließposition in Schließrichtung wirksam (Selbstanzug) und in einem zweiten Öffnungsbereich spannt die Feder das Scharnierteil in Öffnungsrichtung vor.
Die Federkraft kann vorzugsweise in einem Öffnungswinkelbereich von 15° bis 45°, insbesondere 20° bis 40°, einen Maximalwert erreichen, und in anderen Bereichen wieder geringer werden. Dadurch wird die Materialbelastung der Feder beim Öffnen des Scharnierteils gering gehalten, was die Lebensdauer erhöht.
Die Feder kann dabei als Schenkelfeder ausgebildet sein, die einen ersten mit dem Scharnierteil gekoppelten Schenkel und einen zweiten mit einer Achse an einem Ausleger des Führungshebels gekoppelten Schenkel aufweist. Um eine Nachführung der Feder zu ermöglichen, kann die Feder dabei drehbar an einer Achse des Traghebels gelagert sein.
Um die Materialbelastung beim Bewegen des Scharnierteils an der Feder zu verringern, kann der mit dem Umlenkelement gekoppelte Schenkel der Feder an einer Umlenkrolle anliegen. Die Umlenkrolle vermindert die Reibungskräfte an dem meist vergleichsweise kurz ausgebildeten Schenkel der Feder, bei der hohe Belastungen auftreten. Dadurch wird die Lebensdauer der Feder und damit des gesamten Scharniers erheblich erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Dämpfer und Feder so ausgelegt, dass bei einer Schließbewegung des Scharnierteils in einem Öffnungsbereich zwischen 4° und 0°, vorzugsweise 8° und 0° eine im wesentliche gleich bleibende Schließgeschwindigkeit vorhanden ist. Denn durch entsprechende Abstimmung des Dämpfers und der Feder sowie des Übersetzungsverhältnisses ist es möglich, eine kinetische Energie einer zu schließenden Klappe bzw. Tür so zu dämpfen, dass unabhängig von einer anfänglichen Schließgeschwindigkeit in einem Öffnungsbereich kurz vor der Schließstellung die Schließgeschwindigkeit fast ausschließlich von der Federkraft und dem Dämpfer abhängt und insofern optimiert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Dämpfer bereits bei größerem Öffnungswinkel Kräfte entgegen der Schließrichtung erzeugt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Scharniers in der eingebauten Position;
2 eine perspektivische Ansicht des Scharniers der 1;
3 eine geschnittene Seitenansicht des Scharniers der 1;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Scharniers der 1;
5A bis 5G mehrere geschnittene Seitenansichten des Scharniers der 1 in unterschiedlichen Öffnungspositionen;
6 eine graphische Darstellung des Dämpfungsweges abhängig vom Öffnungswinkel des Scharniers;
7 eine graphische Darstellung der Schließkraft der Feder des Scharniers, abhängig vom Öffnungswinkel, und
8 eine graphische Darstellung der Schließgeschwindigkeit der Feder des Scharniers, abhängig vom Öffnungswinkel.
Ein Scharnier 1 umfasst ein Scharnierteil 2, das verschwenkbar an einem Seitenteil 3 gelagert ist. Das Seitenteil 3 ist an einer Montageplatte 4 gehalten, die an einem Möbelkorpus 5, beispielsweise einem Schrank montierbar ist. An dem Scharnierteil 2 ist eine Tür, Klappe oder anderes Bauteil festgelegt. Wie in 1 gezeigt ist, lässt sich die Tür 6 von einer geschlossenen Position in eine in gestrichelten Linien dargestellte Öffnungsposition 6' bewegen, wobei der maximale Öffnungswinkel ρ in einem Bereich zwischen 90° und 120°, vorzugsweise 100° bis 110° liegt.
In den 2 und 3 ist das Scharnier 1 gezeigt, bei dem das Seitenteil 3 verstellbar ausgebildet ist, wobei eine erste Verstellschraube 16 für eine Verschiebung des Seitenteils 3 relativ zu der Montageplatte 4 dient und eine weitere Verstellschraube 17 für eine Auflagenverstellung vorgesehen ist.
Das Scharnierteil 2 ist drehbar an einem Traghebel 7 und einem Führungshebel 8 gelagert, wobei am Ausleger 25 des Führungshebels 8 ein Zughebel 9 angelenkt ist. Der Zughebel 9 ist mit einem drehbaren Umlenkelement 10 verbunden, das mit einem linearen Dämpfer 11 gekoppelt ist.
Der Dämpfer 11 weist ein topfförmiges Dämpfergehäuse 12 auf, aus dem eine Kolbenstange 13 herausragt. Die Kolbenstange 13 ist mit dem Umlenkelement 10 gelenkig verbunden. An der zur Kolbenstange 13 abgewandten Seite des Dämpfergehäuses 12 ist dieses drehbar an dem Seitenteil 3 gelagert. Das Seitenteil 3 ist dabei über einen federvorgespannten Rasthebel 15 an der Montageplatte 4 festlegbar.
In 4 ist das Scharnier mit seinen Einzelteilen in Explosionsdarstellung gezeigt. Zwischen dem Traghebel 7 und dem Führungshebel 8 ist eine Feder 18 vorgesehen, die zwei Schenkel 19 und 20 aufweist und das Scharnierteil 2 in eine geöffnete oder geschlossene Position vorspannen kann.
In den 5A bis 5G ist der für das Dämpfungsverhalten bei der Schließbewegung des Scharnierteils 2 relevante Teil des Scharniers 1 gezeigt. Das Scharnierteil 2 ist über eine Achse 21 mit dem Traghebel 7 und über eine Achse 22 mit dem Führungshebel 8 verbunden. Zwischen Traghebel 7 und Führungshebel 8 ist die Feder 18 angeordnet, wobei die Feder 18 als Schenkelfeder ausgebildet ist und in ihrem schraubenförmigen Bereich um eine Achse 23 drehbar gelagert ist, wobei die Achse 23 auch die Drehlagerung des Traghebels 7 an dem Seitenteil 3 bildet. Der Führungshebel 8 ist an dem Seitenteil 3 über eine Achse 24 drehbar gelagert.
An dem Führungshebel 8 ist ein Ausleger 25 angeformt, an dem eine Achse 26 vorgesehen ist, an der der Zughebel 9 drehbar gelagert ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Zughebels 9 ist eine Achse 29 vorgesehen, die den Zughebel 9 mit dem Umlenkhebel 10 verbindet. Das Umlenkelement 10 ist an dem Seitenteil 3 um eine Achse 27 gelagert, wobei die Achse 27 zwischen der Achse 29 zur Verbindung mit dem Zughebel 9 und einer Achse 28 zur Kopplung des Umlenkelementes 10 mit der Kolbenstange 13 angeordnet ist. Ferner ist noch eine Rastaufnahme 30 an dem Dämpfergehäuse 12 auf der von Kolbenstange 13 abgewandten Seite gezeigt, so dass das Dämpfergehäuse 12 an der Rastaufnahme 30 drehbar mit dem Seitenteil 3 verbunden ist und Querkräfte auf die Kolbenstange 13 vermieden werden. Durch eine Ausgestaltung der Verbindung zwischen Kolbenstange 13 und Achse 28 als Rastaufnahme kann der Dämpfer 11 auch nachgerüstet werden.
In 5A ist das Scharnierteil 2 in der maximalen Öffnungsposition gezeigt, bei der ein erster Schenkel 19 der Feder 18 auf der Achse 22 aufliegt und der zweite Schenkel 20 auf einer Umlenkrolle 40 (4), die an der Achse 26 gelagert ist.
In 5B ist die Position des Scharnierteils 2 gezeigt, bei der das Scharnierteil 2 von der maximalen Öffnungsposition bis zu einem Öffnungswinkel von ca. 85° bewegt wurde. Der Schenkel 19 der Feder 18 liegt nun gleichzeitig an der Achse 22 sowie der Achse 21 an und wird in dieser Position quasi von der Achse 22 an die Achse 21 „übergeben". Von der maximalen Offenposition bis zu dem Öffnumgswinkel von 85° wird durch die Feder 18 keine Federkraft eingeleitet, da die Feder 18 zwar gespannt ist, aber sich um die Achse 26 dreht und die Winkelstellung der Schenkel 19 und 20 weitgehend konstant bleibt.
Bei einer weiteren Schließbewegung des Scharnierteils 2 wird der Schenkel 19 durch die Achse 21 bewegt, so dass die Feder 18 noch weiter gespannt wird. Der gegenüberliegende Schenkel 20 liegt weiter an der Umlenkrolle 40 an der Achse 26 an. Die Feder 18 wirkt damit in einem Bereich zwischen etwa 85° und 55° (siehe 5C) in Öffnungsrichtung der Tür bzw. des Scharnierteils 2, d. h. der Schließbewegung entgegen. Der Dämpfer wirkt in dieser Scharnierstellung nur gering, da die Winkelpositionen der Koppelglieder Ausleger 25 am Führungshebel 8, Zughebel 9 und Umlenkhebel 10 dies so vorgeben.
In 5D ist die Öffnungsposition des Scharnierteils mit einem Winkel von ca. 55° gezeigt. Bei Erreichen dieses Öffnungswinkels bilden die Achsen 21, 22 und 24 eine Linie. Die Feder 18 ist in der maximal gespannten Position, in der die Schenkel 19 und 20 maximal aufgespreizt sind. Wenn diese Lage durchlaufen ist, und das Scharnierteil 2 weiter in Schließrichtung bewegt wird, beginnt die Feder 18 in Schließrichtung zu wirken und es tritt der sogenannte Selbstanzug ein. Da jedoch zu Beginn durch Reibung, Toleranzen und andere Einflüsse die geringfügige Kraft der Feder 18 nicht spürbar ist, liegt der reale Selbstanzugswinkel, bei dem das Scharnierteil 2 in die geschlossene Position vorgespannt ist, bei ca. 40°.
Der Dämpfer 11 wird durch das Umlenkelement 10 ab einem Öffnungswinkel von ca. 45° spürbar betätigt, wobei auch hier durch einen gewissen Leerhub, Toleran zen und andere Einflüsse eine Dämpfung erst bei einem Winkel zwischen 30° und 40° deutlich spürbar einsetzt. Dies hängt damit zusammen, dass der Dämpfer 11 in einem Öffnungsbereich, zwischen einem Öffnungswinkel von 30° und der Schließposition um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 70%, seines gesamten Hubweges bewegt wird, aber in dem Öffnungsbereich außerhalb 30° nur eine geringe Hubbewegung ausführt.
Um nach Überschreiten der Strecklage den Arbeitshub der Feder 18 zu reduzieren, und gleichzeitig die auf das System wirkenden Kräfte in Schließrichtung ausreichend hoch zu halten, wird der Schenkel 20 an der Umlenkrolle 40 nachgeführt, das heißt nach Durchlaufen der Strecklage wird der Schenkel 20 durch die Lagerung der Umlenkrolle 40 an der Achse 26 gegen den Uhrzeigersinn bewegt, während der Schenkel 19 durch Lagerung an der Achse 21 ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird. Die Relativbewegung der Schenkel 19 und 20 ist somit sehr gering und die Feder 18 verschwenkt um die Achse 23. Insofern ist es möglich, die Federkraft beim Schließen des Scharnierteils 2 zunächst ansteigen und dann wieder abfallen zu lassen.
In 5F ist das Scharnierteil 2 in einer Öffnungsstellung von ca. 25° gezeigt. Die Feder 18 drückt nun das Scharnierteil 2 in die geschlossene Position, wobei die Feder 18 über die Schenkel 19 und 20 gespannt ist. In dieser Position wird dann beim Schließen das Umlenkelement 10 um die Achse 27 gedreht und bewirkt einen größeren Arbeitshub der Kolbenstange 13 relativ zu dem Dämpfergehäuse 12 als bei der vorherigen Schließbewegung des Scharnierteils 2.
In 5G ist das Scharnier in einem Überschließwinkel gezeigt, bei der das Scharnierteil 2 schon geringfügig über die Schließposition bewegt wurde. Erst in dieser Überschließposition übt die Feder 18 keine Kraft mehr über die Schenkel 19 und 20 auf das Scharnierteil 2 aus. Dadurch ist gewährleistet, dass bei normalen Schließwinkel (0°) das Scharierteil 2 durch die Feder 18 in die geschlossene Position vorgespannt ist. In der geschlossenen Position ist die Kolbenstange 13 in die nahezu maximal eingefahrene Position in dem Dämpfer 12 angeordnet.
Als Dämpfer kann ein Lineardämpfer eingesetzt werden, so wie er beispielsweise in der Anmeldung PCT/EP 2007/051849 offenbart ist. Auch andere Typen von Lineardämpfern können verwendet werden.
In 6 ist eine Darstellung des Dämpfungsweges abhängig vom Öffnungswinkel des Scharniers 2. Durch die Übersetzung der Schließbewegung des Scharnierteils 2 durch den Führungshebel 8, den Zughebel 9, das Umlenkelement 10 auf den Dämpfer 11 ergeben sich je nach Öffnungswinkel vorbestimmte Übersetzungsverhältnisse, die ein optimales Schließen gewährleisten. Wie aus der Graphik ersichtlich ist, findet bis zu einem Öffnungswinkel von 45° bei einer Schließbewegung weniger als 10% des Gesamthubes des Dämpfers statt, so dass sich die Kolbenstange 13 nur geringfügig in dem Dämpfergehäuse 12 bewegt. Es werden kaum spürbare Dämpfungskräfte erzeugt, die jedoch bei höherer Geschwindigkeit bereits eine Wirkung so erzielen, dass ein bewegtes Möbelteil heruntergebremst wird, ohne die sichere Schließung zu verhindern. Bei den meisten linearen Dämpfern muss zudem ein Leerhub von ca. 0,8 mm bis 1,5 mm, insbesondere 1 mm bis 1,3 mm berücksichtigt werden. Dadurch wird bei der Konstruktion gewährleistet, dass der Dämpfer etwa in einem Winkelbereich zwischen 30° und 45° erst spürbar wirksam ist.
Das Scharnier ist dabei so ausgelegt, dass der Dämpfer bei einer Schließbewegung zunächst schwache Dämpfungskräfte erzeugt, die dann bei konstanter Schließgeschwindigkeit ansteigen. Denn der Arbeitshub des Dämpfers steigt in einem Öffnungsbereich zwischen einem Öffnungswinkel von 25° und der Schließposition nahezu linear an, während bei größeren Öffnungswinkeln der Dämpfer relativ zur Schließbewegung kaum bewegt wird. Das Übersetzungsverhältnis ist dabei so gewählt, dass in einem Öffnungsbereich zwischen der Schließstellung und einer Öffnungsstellung von 15° je Grad Schließbewegung des Scharnierteils ein Arbeitshub zwischen 0,05 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,08 mm bis 0,12 mm stattfindet.
Dabei setzt der Arbeitshub des Dämpfers nicht abrupt ein, sonder steigt kurvenförmig an. Dadurch wird gewährleistet, dass keine stoßartigen Kräfte auf den Dämpfer wirken, sondern die kinetische Energie einer Möbeltür zunächst leicht gedämpft wird.
Die sich ändernde Übersetzung der Schwenkbewegung des Scharnierteils 2 auf den Dämpferhub wird durch die Winkelstellungen von Ausleger 25 am Führungshebel 8, Zughebel 9 und Umlenkhebel 10 zueinander erreicht. Bei großem Öffnungswinkel stehen diese nahezu in einer Linie, insbesondere Ausleger 25 und Zughebel 9, bei kleinen Öffnungswinkeln dagegen fast rechtwinklig, wodurch der Zughebel 9 die Bewegung des Auslegers 25 sehr direkt auf den Umlenkhebel 10 überträgt.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Scharnierteil 2 und dem Dämpfer 11 ist dabei so beschaffen, dass bei einem Öffnungswinkel des Scharnierteil 2 von annähernd 80° bis 110° die Winkelstellungen des Auslegers 25 am Führungshebel 8 und Zughebel 9 annähernd 180° aufweisen, also die Achse 24 des Führungshebels 8, die Achse 26 zur Lagerung einer Seite des Zughebels 9 und die Achse 29 zur Lagerung der gegenüberliegenden Seite des Zughebels 9 an dem Umlenkhebel 10 in etwa auf einer Linie liegen. Dabei bildet der der Umlenkhebel 10 einen spitzen Winkel mit dem Zughebel 9 bildet aus. Bei einem Öffnungswinkel des Scharnierteil 2 von annähernd 0° bis 40° bilden die Winkelstellungen von Ausleger 25 am Führungshebel 8 und Zughebel 9 annähernd einen rechten Winkel von 90° aus, insbesondere die Verbindungslinien der Achsen 24, 26 und 29, wobei der Umlenkhebel 10 ebenfalls einen rechten Winkel mit dem Zughebel 9 ausbildet, wobei dann die die Achsen 26, 29 und 27 miteinander über zwei sich etwa rechtwinklig kreuzende Linien verbunden werden können.
In 7 ist die Schließkraft der Feder 18 relativ zu dem Öffnungswinkel dargestellt. Wie aus der Graphik ersichtlich ist, drückt die Feder 18 das Scharnierteil 2 in einem Selbstanzugsbereich in die geschlossene Position. Die Kraft der Feder 18 besitzt in einem Öffnungswinkelbereich zwischen 15° bis 25°, einen Maximalwert und nimmt dann ab, bis die Kraft der Feder 18 zwischen 50° und 75° einen Minimalwert erreicht. Dadurch wird die maximale Beanspruchung der Feder 18 begrenzt.
In 8 ist die Geschwindigkeit der Schließgeschwindigkeit relativ zum Öffnungswinkel dargestellt, wobei unterschiedliche anfängliche Schließgeschwindigkeiten vorhanden sind. Je nach Geschwindigkeit der Schließbewegung muss zunächst eine Dämpfung erfolgen, um die Tür abzubremsen. Der Bremsbereich liegt etwa zwischen 45° und 15°. Je höher die Anfangsgeschwindigkeit, desto später wird eine niedrige Endgeschwindigkeit erreicht. Bei kleinerem Winkel nimmt die Dämpferkraft aufgrund der sich ändernden Hebelübersetzung zu (siehe 6), wodurch gewährleistet ist, dass auch bei sehr hohen Anfangsgeschwindigkeiten wirksam heruntergebremst wird.
Die Schließgeschwindigkeit verläuft kurz vor der Schließposition, beispielsweise in einem Bereich zwischen 0° und mindestens 3° etwa linear gleich bleibend. Denn nach Abbremsen der kinetischen Energie arbeitet das System autonom, also die Kraft der Feder 18 und der Dämpfer bestimmen die Schließgeschwindigkeit.
Vor Erreichen der linearen Endgeschwindigkeit sind kleine "Unterschwinger" eingezeichnet, d. h. ein Unterschreitungen der End-Schließgeschwindigkeit. Diese Unterschwinger sind auf elastisches Verhalten einzelner Scharnierkomponenten zurückzuführen. Beim starken Abbremsen werden diese durch die Bewegung gespannt und federn dann zurück, sobald die Dämpfungskraft nachlässt. Dank steifer Auslegung aller Komponenten und insbesondere der gelenkigen Verbindungen ist das Ergebnis ein geringer "Rebound"-Effekt ohne Nulldurchgang der Geschwindigkeit, es erfolgt also kein Zurückschlagen des Scharnierteiles 2.
Wie in 8 zu sehen ist, beginnt ab ca. 45° der Selbstanzug durch die Feder 18, gebremst durch den Dämpfer.
Da der Dämpfer eine geschwindigkeitsabhängige Kraft entgegen der Schließrichtung und die Feder aber eine geschwindigkeitsunabhängige Kraft in Schließrichtung bereitstellt, werden auch höhere Schließ-Anfangsgeschwindigkeiten wirksam heruntergebremst, so dass im letzten Winkelbereich vor dem Schließen die Schließgeschwindigkeit unabhängig von der anfänglichen Schließgeschwindigkeit ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006003196 [0002]
- EP 1555372 [0003]
- EP 2007/051849 [0041]

Claims

Scharnier (1), insbesondere für Möbel, mit einem an einer Tür (6) oder Klappe festlegbaren Scharnierteil (2), das über einen Traghebel (7) und einen Führungshebel (8) verschwenkbar an einem Seitenteil (3) gelagert ist, wobei das Seitenteil (3) an einer an einem Möbelkorpus (5) montierbaren Montageplatte (4) gehalten ist, mindestens einer Feder (18), mittels der das Scharnierteil (2) in einem Selbstanzugsbereich in eine geschlossene Position vorgespannt ist und einem linearen Dämpfer (11) mit einem relativ zu einem Dämpfergehäuse (12) bewegbaren Kolbenstange (13) zum Dämpfen einer Schließbewegung des Scharnierteiles (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (11) als Druckdämpfer ausgebildet ist und ein Umlenkelement (10) vorgesehen ist, das mit dem Dämpfer (11) gekoppelt ist und bei einer Schließbewegung des Scharnierteils (2) über einen Zughebel (9) bewegbar ist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (10) drehbar an dem Seitenteil (3) gelagert ist und durch das Umlenkelement (10) eine Zugkraft durch den Zughebel (9) in eine Druckkraft auf den Dämpfer (11) umgewandelt wird.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (11) während des Schließvorgangs zwischen einem Öffnungswinkel des Scharnierteils (2) von mindestens 25°, vorzugsweise mindestens 40° und einer geschlossenen Position wirksam ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (11) in einem Öffnungsbereich zwischen einem Öffnungswinkel von 30° und der Schließposition um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 70% seines gesamten Hubweges bewegt wird.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Dämpfers (11) in einem Bereich zwischen 4 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm liegt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen Schwenkwinkel des Scharnierteils (2) und Hub des Dämpfers (11) bei einer Schließbewegung des Scharnierteils (2) in einem Bereich bis 15° vor der geschlossenen Position pro Grad Schließbewegung 0,06 bis 0,24 mm, vorzugsweise 0,14 bis 0,18 mm ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) in einem ersten Öffnungsbereich benachbart zu der Schließposition in Schließrichtung wirksam ist und in einem zweiten Öffnungsbereich die Feder (18) das Scharnierteil (2) in Öffnungsrichtung vorspannt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) als Schenkelfeder ausgebildet ist, die einen ersten mit dem Scharnierteil (2) gekoppelten Schenkel (19) und einen zweiten mit einer Achse (26) an dem Ausleger (25) des Führungshebels (8) gekoppelten Schenkel (20) aufweist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) drehbar an einer Achse (23) des Traghebels (7) gelagert ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) zur Vermeidung einer Überdehnung während eines Verschwenken des Scharnierteils (2) in die maximale Öffnungsposition nachgeführt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Feder (18) in einem Öffnungswinkelbereich zwischen 15° bis 45°, vorzugsweise 20° bis 40°, einen Maximalwert erreicht.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Achse (26) gekoppelte Schenkel (20) der Feder (18) an einer Umlenkrolle (40) anliegt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstanzugswinkel des Scharnierteils (2) durch die Feder (18) in einem Bereich zwischen 20° bis 50°, vorzugsweise zwischen 25° bis 35° liegt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (11) und die Feder (18) so ausgelegt sind, dass bei einer Schließbewegung des Scharnierteils (2) in einem Öffnungsbereich zwischen 0° und 4°, vorzugsweise 0° und 8° eine im wesentlichen gleich bleibende Schließgeschwindigkeit vorhanden ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (10) mit der Kolbenstange (13) gekoppelt ist, die verschiebbar in dem topfförmigen Dämpfergehäuse (12) geführt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfergehäuse (12) auf der zur Kolbenstange (13) abgewandten Seite drehbar an dem Seitenteil (3) gelagert ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfergehäuse (12) und/oder die Kolbenstange (13) über Rastmittel mit dem Umlenkelement bzw. dem Seitenteil verbunden ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen Scharnierteil (2) und Dämpfer (11) so beschaffen ist, dass bei einem Öffnungswinkel des Scharnierteil (2) von annähernd 80° bis 110° die Winkelstellungen von Ausleger (25) am Führungshebel (8) und Zughebel (9) annähernd 180° aufweisen, wobei der Umlenkhebel (10) einen spitzen Winkel mit dem Zughebel (9) bildet, und bei einem Öffnungswinkel des Scharnierteil (2) von annähernd 0° bis 40° die Winkelstellungen von Ausleger (25) am Führungshebel (8) und Zughebel (9) annähernd 90° aufweisen, wobei der Umlenkhebel (10) ebenfalls einen etwa 90° Winkel mit dem Zughebel (9) bildet.