DE10054904A1 - Brems- und Dämpfungselement für bewegliche Möbelteile - Google Patents
Brems- und Dämpfungselement für bewegliche MöbelteileInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Brems- und Dämpfungselement für bewegliche Möbelteile mit einem in einem zylindrischen Raum abdichtend geführten Kolben, wobei bei Bewegung des Kolbens in den Zylinder hinein ein Druckaufbau in einem von Zylinder und Kolben umschlossener Kompressionsraum erfolgt. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine am und/oder im Kolben angeordnete Ventileinrichtung, die teilweise an der Innenwand des Zylinders anliegt und durch Reibungskräfte gesteuert eine Entlüftung des Kompressionsraumes bei Stillstand des Kolbens oder einer Bewegung des Kolbens entgegen der Schließrichtung bewirkt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Brems- und Dämpfungselement für bewegliche
Möbelteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Brems- und Dämpfungselemente sind in vielfältigen Ausführungsformen in der
Technik bekannt und werden in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten
eingesetzt.
So sind unter anderem hydraulische Stoßdämpfer bekannt, die eine Kolben-
Zylinder-Anordnung aufweisen mit zwei Arbeitskammern, zwischen welchen ein
flüssiges Medium strömt, das den Bremseffekt bewirkt. Derartige Dämpfer haben
eine hohe Haftreibung, bedingt durch Kolbenstangen- und Kolbenabdichtungen,
die einer sinnvollen Reduktion der Baugröße Grenzen setzt. Ferner sind sie sehr
aufwendig und teuer in der Herstellung und werden daher nur für spezielle
Anwendungen eingesetzt, bei denen Kosten eine untergeordnete Rolle spielen.
Für den Einsatz als Brems- und Dämpfungselement für bewegliche Möbelteile,
insbesondere Schubladen, sind hydraulische Stoßdämpfer nicht oder nur bedingt
geeignet.
Die Dichtung von Ölhydraulikdämpfern muss um einen Verlust des Öles zu
vermeiden fast hermetisch dicht sein. Um dies zu erreichen, sind hochwertige
Kolbenstangenoberflächen sowie stark anpressende Dichtlippen erforderlich, die
zum einen sehr aufwendig und teuer sind und zum anderen hohe Reibung
aufweisen, die teilweise die Einzugsvorrichtung der Schublade aufhebt. Zudem
entsteht durch die Verdrängung des Volumens der Kolbenstange ein Überdruck
im geschlossenen Zustand, der einer Einzugsvorrichtung ebenfalls entgegensteht.
Diese Systeme haben kaum mehr Selbsteinzug oder verursachen große
Öffnungskräfte für die Schubladen. Öldämpfer können besonders bei
reibungsarmen Kolbenstangenabdichtungen auslaufen und verfrüht die Funktion
aufgeben.
Alle Öldämpfer haben grundsätzlich nur eine Dämpfkurve die nur für einen engen
Geschwindigkeits- und Massebereich angewendet werden kann. Schwere
Schubladen oder Auszüge die mit hohen Geschwindigkeiten geschlossen werden
können nicht mehr gedämpft werden, bzw. leichte langsame Schubladen bleiben
stecken.
Bei Möbeln, insbesondere Schubladen und Möbeltüren, werden ebenfalls auf
Reibung basierende Brems- und Dämpfungselemente meist in Verbindung mit
Federelementen eingesetzt. Derartige Bremselemente sind in der
DE 199 15 164 A1 oder der DE 197 17 937 A1 offenbart.
Es sind derzeit noch Pufferungen am Markt. Puffer bauen kaum Energie ab, sie
dienen zwar etwas zur Geräuschmilderung, sind aber nicht geeignet, Energie in
der benötigten Menge abzubauen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein preiswert herzustellendes Brems- und
Dämpfungselement für bewegliche Möbelteile vorzuschlagen, das in der Lage ist,
eine Schublade oder Türfront eines Möbels so abzudämpfen, dass beim
Schließvorgang keine Erschütterungen oder Schlaggeräusche auftreten. Der
Funktionsbereich soll sich von der leeren langsam geschlossenen Schublade bis
zu einem voll beladenen schnell geschlossenen Auszug erstrecken.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruch 1.
Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Brems- und Dämpfungselements
ist eine am und/oder im Kolben angeordnete Ventileinrichtung, die teilweise an der
Zylinderwand anliegt und durch Reibungskräfte gesteuert eine Entlüftung des
Kompressionsraumes bei Stillstand des Kolbens oder einer Bewegung des
Kolbens entgegen der Schließrichtung bewirkt.
Hierdurch ergibt sich trotz einfachem und kostengünstigem Aufbau ein
funktionssicheres und verschleißarmes Brems- und Dämpfungselement.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder erfolgt durch eine Ringdichtung, die
am freien Ende eines dem Kompressionsraum zugewandten Zapfens am Kolben
angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ventileinrichtung ein,
vorzugsweise etwa ring- oder zylinderförmiges, Schiebeventil, das am Zapfen des
Kolbens verschiebbar angeordnet ist. Je nachdem ob sich der Kolben in den
Zylinder hinein bewegt, stillsteht oder aus dem Zylinder herausbewegt verändert
sich die Position des Schiebeventils auf dem Zapfen.
Dies wird vorzugsweise erreicht durch eine Gleitdichtung, die an der Innenwand
des Zylinders anliegt und die Reibungskräfte zwischen Schiebeventil und
Zylinderinnenwand hervorruft, die das Schiebeventil steuern.
Die Reibung zwischen Gleitdichtung und Innenwand des Zylinders muss größer
sein, als die Reibung zwischen Grundkörper des Schiebeventils und dem Zapfen.
Das Schiebeventil weist ferner eine Dichtlippe auf, die mit einer zugeordneten
Dichtfläche am Kolben zusammenwirkt.
Die Dichtlippe verschließt bzw. öffnet einen Ventilhohlraum, wobei die
Ventileinrichtung eine Entlüftungsbohrung umfasst, deren eines Ende in den
Kompressionsraum und deren anderes Ende in einen Ventilhohlraum mündet.
Anstelle einer Entlüftungsbohrung kann auch ein Entlüftungskanal verwendet
werden, der außen am Zapfen angebracht ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, die Dichtung und das
Schiebeventil einstückig auszubilden, wobei die Teile durch ein elastisches
Zwischenstück miteinander verbunden sind.
Ferner kann zwischen Kolben und Zylinder eine Rückstellfeder eingesetzt sein, so
dass das Brems- und Dämpfungselement z. B. in Verbindung mit Scharnieren
eingesetzt werden kann.
Die Innenwand des Zylinders kann vorzugsweise einen Überströmkanal
aufweisen, der bei einer bestimmten Stellung des Kolbens die Wirkung der
Dichtung außer Kraft setzt. Dies ist bei Schubladen vorteilhaft, die über eine
sogenannte automatische Einzugsvorrichtung verfügen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von
mehreren Zeichnungsfiguren beschrieben. Aus den Zeichnungen und ihrer
Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale, Vorteile und
Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung. Es zeigt
Fig. 1 Einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des Brems- und
Dämpfungselements;
Fig. 2 Einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Brems- und
Dämpfungselements;
Fig. 3 Einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Brems- und
Dämpfungselements;
Fig. 4 Vergrößerte Darstellung der Ventilanordnung gemäss Fig. 1 bei
geschlossenem Schiebeventil;
Fig. 5 Vergrößerte Darstellung der Ventilanordnung gemäss Fig. 1 bei
leicht geöffnetem Schiebeventil;
Fig. 6 Vergrößerte Darstellung der Ventilanordnung gemäss Fig. 1 bei
vollständig geöffnetem Schiebeventil.
Die folgenden Beispiele beschreiben den Einsatz des Brems- und
Dämpfungselements bei einer Schublade.
Gemäss Fig. 1 umfasst das Brems- und Dämpfungselement einen Kolben 1, der
in einem mit einem Sackloch versehenen Zylinder 2 verschiebbar angeordnet ist,
wobei die Länge des Verschiebewegs des Kolbens 1 dem Weg der
Schließautomatik der Schubladenführung angepasst ist. Der Kolben 1 bzw. der
Kolbenbund 14, läuft mit loser Passung in dem Zylinder 2 und wird mittels einer
Kolbenstange 13 betätigt. Ein Zapfen 15 ist gegenüberliegend der Kolbenstange
13 am Kolbenbund 14 angeordnet. Zwischen dem Kolbenbund 14 und der
Innenwand des Zylinders 1 verbleibt ein luftdurchlässiger Spalt 27. Dieser
grundlegende Aufbau findet sich auch in den Ausführungsbeispielen gemäss den
Fig. 2 und 3 wieder.
Wie man in Fig. 1 erkennt, ist am vorderen Ende des Zapfens 15 ist eine
ringförmige Dichtung 3 angeordnet, die den Kolben 1 gegen die Innenwand des
Zylinders 1 abdichtet. Bei Bewegung des Kolbens 1 in Pfeilrichtung 16 entsteht
durch die Abdichtung ein Druck im Kompressionsraum 4 des Zylinders 1, der mit
zunehmendem Kolbenweg stark zunimmt.
Auf dem Zapfen 15 ist ein Schiebeventil 8 angeordnet, welches sich frei axial
entlang des Zapfens 15 zwischen der Dichtung 3 und dem Kolbenbund 14
bewegen kann. Dazu ist der am Außenumfang anliegende Grundkörper des
Schiebeventils derart ausgebildet, dass er gut auf dem Zapfen gleitet. Das
Schiebeventil 8 weist eine Gleitdichtung 7 auf, die an der Innenwand des
Zylinders anliegt. Die Reibung zwischen der Gleitdichtung 7 und der Innenwand
des Zylinders 1 ist derart eingestellt, dass die erheblich größer ist als die Reibung
zwischen Grundkörper des Schiebeventils 8 und dem Zapfen 15.
Der Zapfen 15 weist eine Entlüftungsbohrung 5 auf, deren eines Ende in den
Kompressionsraum und deren anderes Ende in einen Ventilhohlraum 11 zwischen
Zapfen 15 und Schiebeventil 8 mündet.
Bei Bewegung des Kolbens 1 in Pfeilrichtung 16 wird aufgrund der Reibung der
Reibfläche 9 der Gleitdichtung 7 an der Innenwand des Zylinders 2 das
Schiebeventil 8 bzw. dessen Dichtlippe 6 an die Dichtfläche 10 des Kolbenbunds
15 angedrückt. Dieser Zustand ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt.
Somit wird die in den Ventilhohlraum 11 mündende Entlüftungsbohrung 5 durch
die Ventildichtlippe 6 des Schiebeventils 8 verschlossen und es kann keine Luft
aus dem Kompressionsraum 4 durch die Entlüftungsbohrung 5 entweichen.
Der im Schiebeventilraum 11 auftretende Druck verursacht durch die rundum fast
oder ganz gleichen Querschnitte keine Verschiebekraft auf das Schiebeventil 8
wodurch dieses fast oder ganz ausschließlich durch die vorhin beschriebene
Reibung gesteuert wird.
Wird der Kolben 1 weiter in Pfeilrichtung 16 bewegt, so erfolgt ein zunehmender
Druckaufbau im Kompressionsraum 4, der eine Gegenkraft auf den Kolben 1
erzeugt. Die Gegenkraft kann auf die mit dem Befestigungsloch 12 mittels einer
Koppeleinrichtung, z. B. Einzugsvorrichtung, oder durch einen Puffer 13 (Fig. 3)
angedockten Schublade 14 übertragen werden, wodurch diese abgebremst wird.
Dadurch gerät die Schublade ganz zum Stillstand oder fast zum Stillstand.
Folglich wird die Gleitreibung der Reibfläche 9 der Gleitdichtung 7 an der
Zylinderwand reduziert oder aufgehoben, bzw. durch den von der komprimierten
Luft im Kompressionsraum 4 verursachten Rückstoß wird der Kolben 1 minimal
(wenige 1/100stel Millimeter) in Pfeilrichtung 17 zurückgedruckt. Hingegen
verbleibt das Schiebeventil 8 in seiner Position, da es durch die Reibung zwischen
Reibfläche 9 und Zylinderwand festgehalten wird.
Dadurch löst sich die Dichtlippe 6 - wie es in Fig. 5 dargestellt ist - etwas von der
Dichtfläche 10 am Kolbenbund 14, es entsteht ein Spalt 29 und die komprimierte
Luft kann aus dem Kompressionsraum 4 durch die Entlüftungsbohrung 5 vorbei
an der Ventildichtlippe 6 durch den Spalt 29 und den Spalt 27 des Kolbenraumes
ins Freie entweichen. Der Druck im Kompressionsraum 4 baut sich schlagartig ab.
Durch den sehr raschen Druckabbau im Kompressionsraum 4 wird der Rückstoß
und die Kolbengegenkraft schlagartig gestoppt, wodurch der Kolben 1 und somit
die Schublade 14 stehen bleibt. Die in diesem Funktionsbereich üblicherweise
angebrachten Einzugsvorrichtungen (durch Feder oder Schwerkraft) bringen die
Schublade langsam in Endstellung.
Durch die Ausformung der Dichtfläche 10 und/oder der Ventildichtlippe 6 des
Schiebeventils 8 sowie durch ein optional angebrachtes elastisches
Zwischenstück 21 (Fig. 3) kann eine gewisse Leckluftrate gewählt werden, die
das saubere langsame Schließen der Schublade nach dem Dämpfvorgang ohne
Dämpfwiderstand ermöglicht. In den letzten Millimetern des Schließweges kann
durch einen Überströmkanal 28 eine völlige Außerkraftsetzung des Dämpfers
erreicht werden, wodurch ein sattes Schließen der Schublade erfolgen kann.
In Fig. 6 ist dargestellt, dass beim Öffnen der Schublade die Kolbenstange 1
durch die Schubladenkoppelvorrichtung (wie sie in der Einzugsautomatik der
Schubladenführung vorhanden sein mag) oder mittels Rückstellfeder 18 in
Pfeilrichtung 17 bewegt und wieder in Betriebsbereitschaft gebracht wird, wobei in
diesem Betriebsfall das Schiebeventil 8 durch Reibung der Reibfläche 9 ständig
im geöffneten Zustand gehalten wird, d. h. die Dichtlippe 6 des Schiebeventils 8
gibt die Entlüftungsbohrung 5 vollständig frei, der Spalt 29 erreicht seine maximale
Größe. Dadurch ist völliger Druckausgleich beim öffnen der Schublade und somit
keinerlei Behinderung durch erhöhte Öffnungskräfte vorhanden.
Durch Einsetzen einer Rückstellfeder 18 kann dieser Dämpfer auch separat für
Schubladen oder Türfronten von mittels Scharnieren befestigten Türen verwendet
werden.
Fig. 2 zeigt den Einsatz eines Entlüftungskanals 19 an der Oberfläche des
Zapfens 15 anstelle einer Entlüftungsbohrung, wie sie in den Fig. 1 und 3-6
dargestellt ist.
Ferner ist bei Fig. 2 eine Rückstellfeder 18 vorgesehen, die den Kolben 1 des
Brems- und Dämpfungselements bei Bedarf in seine Ausgangsstellung
zurückdrückt.
Fig. 3 zeigt eine Dichtung 20 und ein Schiebeventil 22, die mittels eines
elastischen Zwischenstücks 21 einstückig miteinander verbunden sind. Das
Schiebeventil weist neben der Dichtlippe 23 eine zusätzliche Gleitdichtung 24 zur
Abdichtung des Ventilhohlraums 11 gegenüber dem Zapfen 15 auf. Mittels des
elastischen Zwischenstücks kann die "Charakteristik" des Schiebeventils 22
eingestellt werden.
1
Kolben
2
Zylinder
3
Dichtung
4
Kompressionsraum
5
Entlüftungsbohrung
6
Dichtlippe
7
Gleitdichtung
8
Schiebeventil
9
Reibfläche
10
Dichtfläche
11
Ventilhohlraum
12
Befestigungsloch
13
Kolbenstange
14
Kolbenbund
15
Kolbenzapfen
16
Pfeilrichtung
17
Pfeilrichtung
18
Rückstellfeder
19
Entlüftungskanal
20
Dichtung
21
elastisches Zwischenstück
22
Schiebeventil
23
Dichtlippe
24
Gleitdichtung
25
Puffer
26
Kralle
27
Spalt
28
Überströmkanal
29
Spalt
Claims (11)
1. Brems- und Dämpfungselement für bewegliche Möbelteile mit einem in einem
zylindrischen Raum abdichtend geführten Kolben, wobei bei Bewegung des
Kolbens in den Zylinder hinein ein Druckaufbau in einem von Zylinder und
Kolben umschlossenen Kompressionsraumes erfolgt,
gekennzeichnet durch
eine am und/oder im Kolben (1) angeordnete Ventileinrichtung, die teilweise
an der Innenwand des Zylinders (2) anliegt und durch Reibungskräfte
gesteuert eine Entlüftung des Kompressionsraumes (4) bei Stillstand des
Kolbens oder einer Bewegung des Kolbens (1) entgegen der Schließrichtung
(16) bewirkt.
2. Brems- und Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass auf einem dem Kompressionsraum (4) zugewandten Zapfen (15) des
Kolbens (1) eine Dichtung (3) angeordnet ist.
3. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung ein Schiebeventil (8)
umfasst, das auf dem Zapfen (15) des Kolbens verschiebbar angeordnet ist.
4. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schiebeventil (8) eine Gleitdichtung (7) aufweist,
die an der Innenwand des Zylinders (1) anliegt.
5. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reibung zwischen Gleitdichtung (7) und Innenwand
des Zylinders (2) größer ist als die Reibung zwischen Grundkörper des
Schiebeventils (8) und dem Zapfen (15).
6. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schiebeventil (8) eine Dichtlippe (6) aufweist, die
mit einer zugeordneten Dichtfläche (10) am Kolben (1) zusammenwirkt.
7. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung eine Entlüftungsbohrung (5)
umfasst, deren eines Ende in den Kompressionsraum (4) und deren anderes
Ende in einen Ventilhohlraum (11) mündet, der von der Dichtlippe (6) des
Schiebeventils verschlossen bzw. geöffnet werden kann.
8. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung einen Entlüftungskanal (19)
umfasst, dessen eines Ende in den Kompressionsraum (4) und deren
anderes Ende in einen Ventilhohlraum (11) mündet, der von einer Dichtlippe
(6) des Schiebeventils verschlossen bzw. geöffnet werden kann.
9. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) des Kolbens und das Schiebeventil
(22) einstückig ausgebildet und durch ein elastisches Zwischenstück (21)
miteinander verbunden sind.
10. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen Kolben und Zylinder eine Rückstellfeder (18)
eingesetzt ist.
11. Brems- und Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Innenwand des Zylinders (2) einen Überströmkanal
(28) aufweist, der bei einer bestimmten Stellung des Kolbens (1) die Wirkung
der Dichtung (3; 20) außer Kraft setzt.
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