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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharniereinrichtung mit Endlagendämpfung, welche insbesondere für ein Gargerät geeignet ist.
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Häufig wird das Öffnen und Schließen von Türen durch ein Scharnier mit einer Dämpfung komfortabler gestaltet. So weisen viele Haushaltsgeräte, wie z. B. Backöfen und andere Gargeräte, einen Behandlungsraum auf, der durch eine in den Endlagen gedämpfte Tür zugänglich und verschließbar ist.
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Dabei sind im Stand der Technik verschiedenste Arten der Endlagendämpfung bekannt geworden. Bekannt sind beispielsweise Scharniere, welche nur den Schließvorgang oder nur den Öffnungsvorgang dämpfen. Solche Scharniere mit nur einer gedämpften Endlage weisen in der Regel einen unzureichenden Komfort auf. Daher werden häufig Scharniere mit zwei gedämpften Endlagen eingesetzt, welche oft aber auch zwei Dämpfer aufweisen und daher einen ungünstigen Kostenaufwand verursachen.
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Im Stand der Technik sind daher Scharniere bekannt geworden, welche mit nur einem Dämpfer sowohl den Schließvorgang als auch den Öffnungsvorgang dämpfen. Nachteilig daran ist, dass sich solche Scharniere oft nur unzureichend abstimmen lassen. Beispielsweise ist dann nur die Dämpfung des Schließvorgangs oder des Öffnungsvorgangs optimal eingestellt. Zudem weisen solche Scharniere oft aufwendige Antriebssysteme oder auch entsprechend komplexe Übersetzungsgetriebe auf. Daher sind solche Scharniere in der Regel sehr kostenintensiv in der Herstellung.
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Eine Scharniereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der
DE 10 2010 002 098 A1 bekannt. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Dämpfungseinrichtungen eingesetzt, nämlich eine Feder für die erste Endlage (geschlossene Tür) und ein Dämpfer für die zweite Endlage (geöffnete Tür).
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Bei einer aus der
DE 10 2009 022 737 A1 bekannten Scharniereinrichtung erfolgt die Endlagendämpfung sowohl in der ersten als auch in der zweiten Endlage jeweils durch eine gesonderte Dämpfereinheit.
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Aus der
WO 2012/168748 A1 ist ein Scharnier mit einem Dämpfer und Federn bekannt. Die Dämpfung beim Schließen der Tür erfolgt über den Dämpfer, beim Öffnen der Tür wird eine Gewichtsausgleichfeder für die Tür komprimiert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scharniereinrichtung mit einer verbesserten Endlagendämpfung und ein Gargerät mit einer solchen Scharniereinrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Scharniereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Gargerät mit den Merkmalen Anspruchs 13. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung weist eine Endlagendämpfung auf und ist insbesondere für ein Gargerät geeignet. Es ist wenigstens ein Scharnierband und wenigstens eine Scharnierachse und wenigstens ein drehbar an der Scharnierachse aufgenommenes Scharnierschwert vorgesehen. Das Scharnierschwert ist in einem Scharnierdrehwinkelbereich zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage relativ zum Scharnierband bewegbar. Es ist wenigstens eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Bewegung des Scharnierschwerts und wenigstens eine erste Übertragungseinrichtung vorgesehen. Die erste Übertragungseinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, die Bewegung des Scharnierschwerts im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage auf die Dämpfungseinrichtung zu übertragen. Es ist wenigstens eine zweite Übertragungseinrichtung vorgesehen, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, die Bewegung des Scharnierschwerts im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage auf die Dämpfungseinrichtung zu übertragen. Dabei ist wenigstens ein Hebelgetriebe mit wenigstens einem zweiarmigen Hebel vorgesehen. Der zweiarmige Hebel weist wenigstens einen ersten Hebelarm und wenigstens einen zweiten Hebelarm und wenigstens eine Hebelachse auf. Die Hebelachse ist schwimmend aufgenommen. Das Hebelgetriebe ist dazu ausgebildet und geeignet, im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage die Bewegung der ersten Übertragungseinrichtung am ersten Hebelarm aufzunehmen und mit dem zweiten Hebelarm in im Wesentlichen entgegengesetzter Bewegungsrichtung an die Dämpfungseinrichtung zu übertragen.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass wenigstens ein Hebelgetriebe vorgesehen ist, welches die Bewegung der ersten Übertragungseinrichtung in entgegengesetzter Bewegungsrichtung an die Dämpfungseinrichtung weitergeben kann. Dadurch kann aus zwei Bewegungsrichtungen auf die Dämpfungseinrichtung eingewirkt werden, wenn das Scharnierschwert in nur eine Richtung geschwenkt wird. Somit wird die Endlagendämpfung erheblich verbessert.
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Wird beispielsweise das Scharnierschwert beim Schließen einer Tür verschwenkt, wird die Schließbewegung einerseits von der Übertragungseinrichtung an die Dämpfungseinrichtung weitergegeben. Andererseits wird die Schließbewegung in entgegengesetzter Bewegungsrichtung auch vom Hebelgetriebe an die Dämpfungseinrichtung weitergegeben. Durch eine solche doppelte Einwirkung auf die Dämpfungseinrichtung kann in einer Endlage eine deutlich stärkere Dämpfung erzielt werden.
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Das Scharnierband ist insbesondere wenigstens teilweise ortsfest. Beispielsweise ist das Scharnierband mit einem Gehäuseteil eines Hausgerätes verbunden. Dabei ist das Scharnierschwert vorzugsweise wenigstens teilweise um die Scharnierachse drehbar und/oder schwenkbar. Der Scharnierdrehwinkelbereich beschreibt dabei insbesondere eine Stellung des Scharnierschwerts in Bezug zum Scharnierband.
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Die erste Endlage ist beispielsweise eingenommen, wenn eine mit der Scharniereinrichtung verbundene Tür geschlossen oder geöffnet ist. Der Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage ist dabei insbesondere eingenommen, wenn z. B. die Tür geöffnet ist. Die zweite Endlage ist beispielsweise eingenommen, wenn eine mit der Scharniereinrichtung verbundene Tür geöffnet oder geschlossen ist. Der Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage ist dabei eingenommen, wenn z. B. die Tür wenigstens teilweise geöffnet oder geschlossen ist.
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Besonders bevorzugt wird die Bewegung des Scharnierschwerts in der Endlage und insbesondere auch in einem Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die Endlage gedämpft. Das hat den Vorteil, dass z. B. die Bewegung einer Tür sanft und nicht ruckartig in eine Endlage übergeht.
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Die erste und/oder die zweite Übertragungseinrichtung sind insbesondere zur mechanischen Kraftübertragung geeignet und ausgebildet. Die Übertragungseinrichtung kann beispielsweise als ein Gestänge, Hebelwerk und/oder Getriebe ausgebildet sein oder ein solches umfassen. Möglich ist auch ein Seilzug oder dergleichen.
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Die Dämpfungseinrichtung weist bevorzugt wenigstens einen Dämpferzylinder und wenigstens einen Dämpferkolben auf. Der Dämpferzylinder und der Dämpferkolben sind insbesondere in Bezug zueinander bewegbar. Beispielsweise sind der Dämpferzylinder und der Dämpferkolben aufeinander zu und/oder voneinander weg bewegbar. Bevorzugt ist der Dämpferkolben wenigstens teilweise in den Dämpferzylinder eintauchbar ausgebildet. Die Dämpfungseinrichtung kann auf Zug und/oder auf Druck dämpfen. Es ist möglich, dass die Dämpfungseinrichtung wenigstens ein Fluid aufweist und z. B. wenigstens eine Ölkammer umfasst. Möglich ist auch eine Elastomer- und/oder Federeinrichtung. Die Dämpfungseinrichtung kann auch wenigstens eine Feder aufweisen, welche insbesondere dazu geeignet und ausgebildet ist, die Dämpfungseinrichtung in eine ausgefahrene oder eingefahrene Stellung zu bringen.
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Vorzugsweise sind das Hebelgetriebe und die erste Übertragungseinrichtung dazu ausgebildet und geeignet, im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage wenigstens zeitweise gleichzeitig auf die Dämpfungseinrichtung einzuwirken. Dadurch kann die Dämpfungseinrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit der Bewegung der ersten Übertragungseinrichtung beaufschlagt bzw. bewegt werden. Besonders bevorzugt wirkt das Hebelgetriebe auf den Dämpferzylinder oder den Dämpferkolben ein. Ebenfalls bevorzugt wirkt die erste Übertragungseinrichtung auf den Dämpferkolben oder den Dämpferzylinder ein. Dabei taucht der Dämpferkolben insbesondere in den Dämpferzylinder ein.
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Ein solches gleichzeitiges Einwirken auf den Dämpferkolben und den Dämpferzylinder hat den Vorteil, dass insbesondere bei geschwindigkeitsproportionalen Dämpfern eine stärkere bzw. bessere Dämpfung in der Endlage erreicht wird.
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Das Einwirken auf den Dämpferzylinder und/oder den Dämpferkolben kann auch wenigstens teilweise indirekt sein, z. B. können die erste Übertragungseinrichtung und/oder das Hebelgetriebe auf wenigstens eine Gehäuseeinrichtung der Dämpfungseinrichtung einwirken, wobei deren Bewegung insbesondere auch an den Dämpferkolben und/oder Dämpferzylinder weitergegeben wird. Die Dämpfungseinrichtung kann auch bewegbar zwischen zwei oder mehr Gehäuseeinrichtungen angeordnet sein.
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Insbesondere liegt die Hebelachse bei einem Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage an wenigstens einem Hebelachsenwiderlager an. Bei einem Scharnierdrehwinkelbereich, welcher nicht an die erste Endlage angrenzt und insbesondere bei einem Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage ist die Hebelachse wenigstens teilweise mit einem Spiel aufgenommen. Dabei überträgt das Hebelgetriebe insbesondere dann die Bewegung auf die Dämpfungseinrichtung, wenn die Hebelachse am Hebelachsenwiderlager anliegt. Ist die Hebelachse mit einem Spiel aufgenommen, wird die Bewegung nicht oder nur teilweise an die Dämpfungseinrichtung weiter gegeben.
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Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Einwirkung des Hebelgetriebes auf die Dämpfungseinrichtung im Wesentlichen nur im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage stattfindet. Außerhalb dieses Bereichs kann daher z. B. eine Tür ohne Einfluss der Endlagendämpfung besonders leichtgängig bewegt werden. Die Hebelachse kann beispielsweise in einem Langloch und/oder einer Kurvenführung oder dergleichen aufgenommen sein. Dabei ist insbesondere ein Bewegungsspielraum für die Hebelachse vorgesehen ist. Bevorzugt ist das Hebelachsenwiderlager an der zweiten Übertragungseinrichtung vorgesehen.
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In einer bevorzugten und vorteilhaften Weiterbildung ist das Hebelgetriebe dazu ausgebildet und geeignet, im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung an der Hebelachse aufzunehmen. Bevorzugt ist auch, dass das Hebelgetriebe dazu ausgebildet und geeignet ist, die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung mit dem zweiten Hebelarm an die Dämpfungseinrichtung zu übertragen. Dabei ist wenigstens ein Hebelarmwiderlager vorgesehen, an welchem der erste Hebelarm abstützbar ist.
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Bei einem Scharnierdrehwinkelbereich, welcher nicht an die zweite Endlage angrenzt und insbesondere bei einem Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage ist der erste Hebelarm wenigstens teilweise um die Hebelachse bewegbar und/oder schwenkbar. Dabei ist der erste Hebelarm insbesondere nicht am Hebelarmwiderlager abgestützt. Das Hebelarmwiderlager ist beispielsweise an der ersten Übertragungseinrichtung vorgesehen. Möglich ist auch, dass das Hebelarmwiderlager an der Dämpfungseinrichtung und vorzugsweise am Dämpferzylinder und/oder an einem Gehäuseteil der Dämpfungseinrichtung oder am Dämpferkolben angeordnet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Hebelgetriebe dazu ausgebildet und geeignet, im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung zu übersetzen. Dabei ist das Hebelgetriebe dazu ausgebildet und geeignet, mit einer höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit der Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung auf die Dämpfungseinrichtung einzuwirken. Das ist besonders vorteilhaft, da beispielsweise bei geschwindigkeitsproportionalen Dämpfern eine verbesserte Dämpfung in der Endlage erreicht wird.
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Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung, bei der das Hebelgetriebe in einer Endlage die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung übersetzt an die Dämpfungseinrichtung weitergibt und in der anderen Endlage gleichzeitig mit der ersten Übertragungseinrichtung auf die Dämpfungseinrichtung einwirkt. Dadurch ist mit nur einer Dämpfungseinrichtung eine verbesserte Dämpfung in beiden Endlagen möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Scharniereinrichtung mit einem solchem Hebelgetriebe unkompliziert und kostengünstig gefertigt werden kann.
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Das Hebelgetriebe kann auch dazu ausgebildet und geeignet sein, im Zusammenwirken mit der zweiten Übertragungseinrichtung im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage die Dämpfungseinrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit als die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung zu beaufschlagen. Insbesondere ist der Dämpfer im Drehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als die Winkelgeschwindigkeit des Scharnierschwerts einfahrbar.
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Es ist möglich, dass zur Dämpfung der Bewegung des Scharnierschwerts im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage sowie zur Dämpfung der Bewegung des Scharnierschwerts im Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage eine gemeinsame Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist. Die Dämpfungseinrichtung umfasst insbesondere nur ein Dämpfungselement. Dabei besteht das Dämpfungselement insbesondere aus einem Dämpferkolben und einem Dämpferzylinder. Möglich ist aber auch, dass mehrere Dämpfungselemente vorgesehen sind.
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Beispielsweise wird die Bewegung des Scharnierschwerts im Drehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage durch denselben Dämpferkolben und Dämpferzylinder gedämpft, wie die Bewegung des Scharnierschwerts im Drehwinkelbereich angrenzend an die zweite Endlage. Eine solche Scharniereinrichtung ist besonders vorteilhaft, da für die Dämpfung beim Öffnen und beim Schließen nur ein Dämpfer notwendig ist und somit der Wartungs- und Kostenaufwand erheblich verringert werden kann.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine Ausgleichseinrichtung mit wenigstens einer Federeinrichtung zum Gewichtskraftausgleich vorgesehen. Insbesondere ist die Federeinrichtung beim Bewegen des Scharnierschwerts in eine erste Richtung spannbar und beim Bewegen des Scharnierschwerts in eine zweite Richtung entspannbar. Dabei ist die Federeinrichtung beispielsweise dazu geeignet und ausgebildet, das Gewicht einer mit der Scharniereinrichtung verbundenen Tür beim Öffnen und Schließen wenigstens teilweise auszugleichen. Die Federeinrichtung ist insbesondere mit dem Scharnierschwert und der ersten und/oder zweiten Übertragungseinrichtung wirkverbunden. Vorzugsweise umfasst die Federeinrichtung wenigstens eine Zugfeder und/oder Druckfeder.
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Die erste Übertragungseinrichtung kann wenigstens einen Stößel umfassen. Der Stößel ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Bewegung des Scharnierschwerts in eine Richtung an die Dämpfungseinrichtung weiterzugeben und die Bewegung des Scharnierschwerts in eine andere Richtung nicht weiterzugeben. Der Stößel ist dabei so mit dem Scharnierschwert und/oder der Übertragungseinrichtung wirkverbunden, dass Schubkräfte übertragbar und Zugkräfte nicht übertragbar sind. Möglich ist auch, dass die zweite Übertragungseinrichtung wenigstens einen Stößel umfasst.
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Das Scharnierschwert kann wenigstens einen Mitnehmer aufweisen. Der Mitnehmer ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Bewegung des Scharnierschwerts in wenigstens eine Richtung auf die erste Übertragungseinrichtung weiterzugeben. Möglich ist auch eine Übertragung auf die zweite Übertragungseinrichtung. Beispielsweise drückt der Mitnehmer bei einer Bewegung des Scharnierschwerts in Richtung der ersten Endlage auf die erste Übertragungseinrichtung und vorzugsweise auf den Stößel. Vorzugsweise liegt bei einer Bewegung des Scharnierschwerts in Richtung der zweiten Endlage keine Wirkverbindung zwischen dem Mitnehmer und der ersten Übertragungseinrichtung vor.
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Es ist bevorzugt, dass die zweite Übertragungseinrichtung über wenigstens eine Übertragungsachse mit dem Scharnierschwert wenigstens teilweise drehbar und/oder schwenkbar verbunden ist. Die Übertragungsachse liegt insbesondere außerhalb der Scharnierachse.
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Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die zweite Übertragungseinrichtung wenigstens eine erste Koppel und wenigstens eine zweite Koppel umfasst. Insbesondere sind die erste und die zweite Koppel über wenigstens eine Koppelachse wenigstens teilweise drehbar wirkverbunden. Die Koppeln sind insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, Zugkräfte und Schubkräfte bzw. Druckkräfte zwischen dem Scharnierschwert und der Dämpfungseinrichtung zu übertragen.
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Möglich ist, dass die Koppelachse in wenigstens einem Langloch des Scharnierbands schwimmend gelagert ist. Es kann auch wenigstens eine weitere Koppelachse vorgesehen sein, über welche die zweite Koppel schwimmend in einem weiteren Langloch im Scharnierband gelagert ist.
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In der ersten Endlage stehen das Scharnierband und das Scharnierschwert in einem ersten Scharnierdrehwinkel zueinander. In der zweiten Endlage stehen das Scharnierband und das Scharnierschwert in einem zweiten Scharnierdrehwinkel zueinander. Vorzugsweise ist der erste Scharnierdrehwinkel dabei kleiner als der zweite Scharnierdrehwinkel.
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Das erfindungsgemäße Gargerät weist wenigstens eine Scharniereinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche auf. Die Scharniereinrichtung ist dabei insbesondere zur Endlagendämpfung wenigstens einer Garraumtür vorgesehen. Die Scharniereinrichtung dämpft insbesondere die Endlagen beim Schließen und/oder die Endlage beim Öffnen der Garraumtür ab. Vorzugsweise weist das Gargerät wenigstens zwei Scharniereinrichtungen zur Aufnahme einer Garraumtür auf.
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Das erfindungsgemäße Gargerät hat den Vorteil, dass mittels der zuvor beschriebenen Scharniereinrichtung eine verbesserte Endlagendämpfung der Garraumtür ermöglicht wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine stark schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargerätes;
- 2 eine schematisierte Darstellung einer Scharniereinrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht;
- 3 ein vergrößerter Ausschnitt aus der 2;
- 4 - 9 schematisierte Darstellungen von Scharniereinrichtungen in verschiedenen Winkelstellungen;
- 10 ein vergrößerter Ausschnitt aus der 9; und
- 11 eine schematisierte Darstellung einer Scharniereinrichtung in einer anderen Winkelstellung.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargerät 500 mit einem beheizbaren Garraum 502. Zum Beheizen des Garraums 502 können beispielsweise eine thermische Heizquelle und/oder eine Mikrowellenheizquelle vorgesehen sein. Der Garraum 502 wird durch eine Garraumtür 501 verschlossen, welche zum Beschicken des Garraums 502 geöffnet werden kann.
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Die Garraumtür 501 ist hier mit zwei erfindungsgemäßen Scharniereinrichtungen 1 an einem Gehäuse 503 des Gargerätes 500 aufgenommen. Die Scharniereinrichtung 1 ist zur Dämpfung einer ersten Endlage 10 und einer zweiten Endlage 20 vorgesehen, sodass ein sanftes und bequemes Schließen bzw. Öffnen der Garraumtür 501 möglich ist. Die Scharniereinrichtung 1 kann auch für ein beliebiges anderes Haushaltgerät bzw. Hausgerät vorgesehen sein.
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In der 2 ist eine Scharniereinrichtung 1 in einer teilweiseweise geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Die 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 2.
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Die Scharniereinrichtung 1 besteht hier aus einem Scharnierband 2, welches ortsfest an beispielsweise einem Gehäuse 503 eines Gargerätes 500 angeordnet sein kann. Ein Scharnierschwert 22 ist über eine Scharnierachse 12 drehbar mit dem Scharnierband 2 verbunden, sodass das Scharnierschwert 22 in einem Scharnierdrehwinkelbereich um die Scharnierachse 12 schwenkbar ist. An dem Scharnierschwert 22 sind hier zwei Türaufnahmeeinrichtungen 504 vorgesehen, an denen beispielsweise eine Garraumtür 501 befestigt werden kann. Beim Öffnen bzw. Schließen der Garraumtür 501 führt das Scharnierschwert 22 eine Drehbewegung um die Scharnierachse 12 aus, während das Scharnierband 2 ortsfest ist.
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Zum Gewichtskraftausgleich der Garraumtür 501 ist hier eine Ausgleichseinrichtung 7 mit einer Feder 17 vorgesehen. Das hat den Vorteil, dass ein Benutzer beim Öffnen der Tür deren Gewicht nicht allein halten muss bzw. beim Schließen der Tür die Tür nicht komplett anheben muss. Die Bewegung des Scharnierschwerts 22 wird dabei über eine zweite Übertragungseinrichtung 5 mit einer ersten Koppel 15 und einer zweiten Koppel 25 auf die Ausgleichseinrichtung 7 übertragen.
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Die Scharniereinrichtung 1 weist zur Endlagendämpfung eine Dämpfungseinrichtung 3 mit einem Dämpfungselement 33 auf. Das Dämpfungselement 33 ist hier zur Dämpfung einer ersten Endlage 10 und einer zweiten Endlage 20 vorgesehen. Das Scharnierschwert 22 kann beispielsweise in einer ersten Endlage 10 eingestellt sein, wenn eine daran befestigte Tür geschlossen ist. Die zweite Endlage 20 kann beispielsweise eingestellt sein, wenn eine an dem Scharnierschwert 22 befestigte Tür in einer geöffneten Position steht. Dabei wird die Bewegung der Tür bereits dann gedämpft, wenn das Scharnierschwert 22 in den Scharnierdrehwinkelbereich der ersten 10 und zweiten Endlage 20 eintritt.
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Das Dämpfungselement 33 umfasst hier einen Dämpferkolben 23, der in einen Dämpferzylinder 13 einfahrbar ist. Das Dämpfungselement 33 kann beispielsweise als ein Öldämpfer und/oder Gasdruckstoßdämpfer ausgebildet sein.
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Zur Ansteuerung des Dämpfungselements 33 sind hier eine erste Übertragungseinrichtung 4 und die zweite Übertragungseinrichtung 5 vorgesehen. Die erste Übertragungseinrichtung 4 umfasst hier einen Stößel 14. An dem Scharnierschwert 22 ist ein Mitnehmer 32 vorgesehen, der in einem Scharnierdrehwinkelbereich angrenzend an die erste Endlage 10 auf den Stößel 14 drückt und somit die Drehbewegung des Scharnierschwerts 22 an den Stößel 14 weitergibt. Dabei ist der Stößel 14 so zwischen dem Mitnehmer 32 und dem Dämpfungselement 33 angeordnet, dass die Drehbewegung des Scharnierschwerts 22 an das Dämpfungselement 33 weitergegeben wird.
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Das Dämpfungselement 33 ist hier zwischen einem oberen Gehäuse 83 und einem unteren Gehäuse 73 angeordnet. Für das obere Gehäuse 83 ist ein hinterer Anschlag 53 vorgesehen. Für das untere Gehäuse 73 ist ein vorderer Anschlag 63 ausgebildet. Das Dämpfungselement 33 umfasst eine Feder 43, welche zwischen dem Dämpferkolben 23 und dem Dämpferzylinder 13 angeordnet ist. In einem Scharnierdrehwinkelbereich zwischen der ersten und der zweiten Endlage 10, 20 drückt das Dämpfungselement 33 mit der Feder 43 das obere Gehäuse 83 und das untere Gehäuse 73 gegen die Anschläge 53 und 63.
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Zur Ansteuerung des Dämpfungselements 33 in der zweiten Endlage 20 ist hier die zweite Übertragungseinrichtung 5 vorgesehen. Dazu ist die erste Koppel 15 mit einer Koppelachse drehbar an dem Scharnierschwert 22 aufgenommen. Die Koppelachse 35 liegt dabei außerhalb der Scharnierachse 12. Die erste Koppel 15 ist über eine Übertragungsachse 45 mit dem zweiten Koppel 25 wirkverbunden. Die Übertragungsachse 45 ist dabei in einem Langloch 55 angeordnet. Die Schwenkbewegung des Scharnierschwerts 22 wird so in im Wesentlichen lineare Bewegung der zweiten Koppel 25 umgesetzt.
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Die Scharniereinrichtung 1 weist hier zudem ein Hebelgetriebe 60 mit einem zweiarmigen Hebel 6 auf. Der Hebel 6 hat einen ersten Hebelarm 16 und einen zweiten Hebelarm 26. Zwischen den Hebelarmen 16, 26 ist eine Hebelachse 36 vorgesehen, welche drehbar in einem Langloch 66 aufgenommen ist. Die Achse kann auch im Wesentlichen linear im Langloch verschoben werden, solange sie nicht an einem Hebelachsenwiderlager 46 anliegt.
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Im Folgenden wird nun beispielhaft die Endlagendämpfung bei einem Schließvorgang einer Garraumtür 501 vorgestellt. Zunächst ist die Tür in etwa halb geöffnet. Dabei stehen das Scharnierband 2 und das Scharnierschwert 22 in einem Scharnierdrehwinkel von etwa 130° zueinander. Ein solcher Scharnierdrehwinkel ist in den 2 und 3 dargestellt.
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Das Dämpfungselement 33 drückt mittels der Feder 43 das untere und obere Gehäuse 73, 83 gegen den vorderen und den hinteren Anschlag 63, 53. Die Anschläge 53, 63 sind vorzugsweise im Scharnierband 2 integriert. Der Hebel 6 wird durch die Hebelachse 36 geführt, welche sich im Langloch 66 bewegen kann. Die Hebelarme 16, 26 haben in diesem Scharnierdrehwinkelbereich zunächst Spiel und können sich bewegen. Zur besseren Anschaulichkeit ist der Hebel 6 in den 2 und 3 jedoch so eingezeichnet, dass der erste Hebelarm 16 Kontakt mit dem unteren Gehäuse 73 hat. Das untere Gehäuse 73 hat Kontakt mit dem Stößel 14. Vorzugsweise ist der Stößel 14 im unteren Gehäuse 73 geclipst.
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Die 4 zeigt die Scharniereinrichtung 1 in einer Stellung, in welcher die Tür weiter geschlossen wurde. Das Scharnierband 2 und das Scharnierschwert 22 stehen hier in einem Scharnierdrehwinkelbereich von etwa 107° zueinander.
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In dieser Stellung trifft der vorzugsweise im Scharnierschwert 22 eingepresste Mitnehmer 32 auf den Stößel 14. Der Stößel 14 bewegt das untere Gehäuse 73 in Richtung Hebel 6. Das Spiel der Hebelachse 36 im Langloch 66 reduziert sich. Zudem drückt der Stößel 14 auf den Dämpferkolben 23 und fährt diesen in den Dämpferzylinder 13 ein. Dabei kann der Stößel 14 direkt auf den Dämpferkolben 23 drücken. Möglich ist aber auch, dass der Stößel 14 auf das untere Gehäuse 73 drückt und das untere Gehäuse 73 die Bewegung des Stößels 14 an den Dämpferkolben 23 weitergibt. Das Dämpfungselement 33 wird mit der Geschwindigkeit des Stößels 14 zusammengefahren. Die Einfahrgeschwindigkeit des Dämpferkolbens 23 entspricht im Wesentlichen der Winkelgeschwindigkeit des Scharnierschwerts 22.
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In der 5 ist die Scharniereinrichtung 1 in einer Stellung gezeigt, welche eingenommen wird, wenn die Tür weiter geschlossen wird. Der hier gezeigte Scharnierdrehwinkelbereich liegt bei etwa 100°. Die Hebelachse 36 liegt an einem Hebelachsenwiderlager 46 an, welches hier durch ein Ende des Langlochs 66 ausgebildet ist. Somit kann das Hebelgetriebe 60 die Bewegung des Stößels 14 bzw. des unteren Gehäuses 73 am ersten Hebelarm 16 aufnehmen und mittels des zweiten Hebelarms 26 an das Dämpfungselement 33 in entgegengesetzter Richtung weitergeben. Mit entgegengesetzter Richtung ist hier nicht eine Änderung der Drehrichtung des Hebelgetriebes 60 gemeint, sondern die Umkehr der Betätigungsbewegung in eine andere Richtung. In der hier gezeigten Darstellung kommt die Betätigungsbewegung beispielsweise von rechts durch das untere Gehäuse 73 und wird von dem zweiten Hebelarm 26 in entgegengesetzter Richtung nach rechts an das Dämpfungselement 33 weitergegeben.
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Durch die Bewegung des zweiten Hebelarms 26 wird das obere Gehäuse 83 bewegt und dabei der Dämpferzylinder 13 in Richtung des Dämpferkolbens 23 verschoben. In diesem Scharnierdrehwinkelbereich wird die Schließbewegung der Tür bzw. des Scharnierschwerts 22 von zwei Seiten aus bzw. aus zwei Richtungen auf das Dämpfungselement 33 übertragen. Während der Stößel 14 von vorne auf den Dämpferkolben 23 drückt, wird die Bewegung des Stößels 14 zugleich auch über das Hebelgetriebe 60 von hinten auf den Dämpferzylinder 13 übertragen. Dadurch wird das Dämpfungselement 33 nun mit etwa der doppelten Geschwindigkeit des Stößels 14 zusammengefahren. Die Einfahrgeschwindigkeit des Dämpferkolbens 23 in den Dämpferzylinder 13 ist somit höher als die Winkelgeschwindigkeit des Scharnierschwerts 22. Durch die höhere Einfahrgeschwindigkeit des Dämpfungselements 33 erhöht sich vorteilhafterweise auch die Dämpfungswirkung der Schließbewegung.
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Die 6 zeigt die Scharniereinrichtung 1 in der ersten Endlage 10. In dieser Endlage ist die Tür geschlossen und das Scharnierschwert 22 steht in einem Winkel von etwa 90° zum Scharnierband 2. Das Dämpfungselement 33 wird bis zu dieser Stellung mit der doppelten Geschwindigkeit des Stößels 14 zusammengefahren.
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Im Folgenden wird nun die Endlagendämpfung beim Öffnen beispielsweise einer Garraumtür 501 beschrieben. Beim Öffnungsvorgang wird die Bewegung der Tür bzw. des Scharnierschwerts 22 über die Koppelachse 35 auf die erste und zweite Koppel 15, 25 der zweiten Übertragungseinrichtung 5 übertragen. Dabei wird die Bewegung der zweiten Übertragungseinrichtung 5 auch auf die Ausgleichseinrichtung 7 übertragen, sodass deren Feder 17 gespannt wird und einen Gewichtskraftausgleich der Garraumtür 501 ermöglicht.
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In der 7 ist die Tür so weit geöffnet, dass sich das Scharnierschwert 22 in einem Scharnierdrehwinkelbereich von etwa 147° befindet. In dieser Stellung wird die Bewegung der zweiten Koppel 25 über das obere Gehäuse 83 auf den Dämpferzylinder 13 übertragen. Das Dämpfungselement 33 wird nun mit der Geschwindigkeit der zweiten Koppel 25 zusammengefahren. Die Öffnungsbewegung der Tür wird nun gedämpft.
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Die 8 zeigt die Scharniereinrichtung 1 in einem Scharnierdrehwinkelbereich von etwa 151°. Die Tür ist nun weiter geöffnet. Die zweite Koppel 25 drückt nun auf die Hebelachse 36, sodass diese sich in Bewegungsrichtung der zweiten Koppel 25 verschiebt. Der erste Hebelarm 16 stützt sich zudem an einem Hebelarmwiderlager 56 ab, welches hier durch das untere Gehäuse 73 gebildet wird. Da der erste Hebelarm 16 am unteren Gehäuse 73 anliegt, bewegt sich der zweite Hebelarm 26 nun mit der doppelten Geschwindigkeit, mit der die zweite Koppel 25 auf die Hebelachse 36 einwirkt.
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Die 9 zeigt die Scharniereinrichtung 1 in einem Scharnierdrehwinkelbereich von etwa 163°. Die 10 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der 9.
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Die Tür wurde nun weiter geöffnet, sodass durch die Bewegung der zweiten Koppel 25 der zweite Hebelarm 26 am oberen Gehäuse 83 zum Anliegen gekommen ist. Wird die Tür nun weiter geöffnet bzw. das Scharnierschwert 22 weiter bewegt, drückt der zweite Hebelarm 26 das Dämpfungselement 33 über das obere Gehäuse 83 zusammen. Da sich der zweite Hebelarm 26 mit etwa der doppelten Geschwindigkeit der zweiten Koppel 25 bewegt, fährt der Dämpferkolben 23 mit doppelter Geschwindigkeit der zweiten Koppel 25 in den Dämpferzylinder 13 ein. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür bzw. die Winkelgeschwindigkeit des Scharnierschwerts 22 wird somit durch das Hebelgetriebe 60 übersetzt. Durch die höhere Zusammenfahrgeschwindigkeit des Dämpfungselements 33 wird in diesem Scharnierdrehwinkelbereich eine stärke Endlagendämpfung erreicht.
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In der 11 ist die Scharniereinrichtung 1 in der zweiten Endlage 20 gezeigt. Das Scharnierschwert 22 steht in einem Winkel von etwa 175° zum Scharnierband 2. In dieser Stellung ist eine am Scharnierschwert 22 befestigte Tür beispielsweise vollständig geöffnet.
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Die hier vorgestellte Scharniereinrichtung 1 kann im Bereich von zwei Endlagen 10, 20 auf unterschiedliche Weise mit nur einem Dämpfungselement 33 wirkungsvoll gedämpft werden. Beim Schließen einer Tür wird das Dämpfungselement 33 über die erste Übertragungseinrichtung 4 bewegt und beim Öffnen der Tür über die zweite Übertragungseinrichtung 5 angesteuert. Dadurch kann gewährleistet werden, dass insbesondere ein geschwindigkeitsproportionaler Dämpfer in beiden Endlagen 10, 20 optimal arbeiten kann.
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Die Geschwindigkeit, mit der die Dämpfungseinrichtung 3 betätigt wird, kann im Wesentlichen in zwei Stufen variiert werden. Solange sich das Hebelgetriebe 60 nicht im Eingriff befindet, ist die Übertragung direkt. Kommt das Hebelgetriebe 60 zum Einsatz, wird die Dämpfungseinrichtung 3 in einer zweiten Geschwindigkeitsstufe betrieben. Dabei kann das Übersetzungsverhältnis in der zweiten Stufe beispielsweise über das Längenverhältnis der beiden Hebelarme 16, 26 beeinflusst werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass wann und ob die Dämpfungseinrichtung 3 in der zweiten Stufe bewegt wird, für beide Endlagen 10, 20 konstruktiv frei wählbar ist. Das kann beispielsweise über die Positionierung des Hebelachsenwiderlagers 46 oder das Hebelarmwiderlager 56 oder auch die Größe des Langlochs 66 sowie z. B. auch über Anschläge gestaltet werden.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die Ansteuerung der Dämpfungseinrichtung 3 mit verschiedenen Geschwindigkeiten in der jeweiligen Endlage 10, 20 den Einsatz eines kleinen und kompakten Dämpfers ermöglicht. Dadurch kann eine zuverlässige Endlagendämpfung besonders kostengünstig erreicht werden. Die zweistufige Auslegung des Antriebs der Dämpfungseinrichtung 3 verhindert zudem Spannungsspitzen am Dämpfungselement 33, den Übertragungselementen sowie an der Tür. Da das Dämpfungselement 33 zunächst mit einer verminderten Geschwindigkeit betrieben wird, setzt die Dämpfung entsprechend sanft ein.
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Ein weiterer erheblicher Vorteil ist, dass durch das Hebelgetriebe 60 ein besonders kompakter Übersetzungsmechanismus verwirklicht wird, mit dem auch große Wege übertragen werden können. Vorteilhaft ist auch, dass das Verhältnis der Kolbengeschwindigkeit des Dämpfungselements 33 zur Winkelgeschwindigkeit des Scharnierschwerts 22 so angepasst werden kann, dass das Übertragungssystem am unempfindlichsten in Bezug auf Bauteiltoleranzen reagiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scharniereinrichtung
- 2
- Scharnierband
- 3
- Dämpfungseinrichtung
- 4
- erste Übertragungseinrichtung
- 5
- zweite Übertragungseinrichtung
- 6
- Hebel
- 7
- Ausgleichseinrichtung
- 10
- erste Endlage
- 12
- Scharnierachse
- 13
- Dämpferzylinder
- 14
- Stößel
- 15
- erste Koppel
- 16
- erster Hebelarm
- 17
- Feder
- 20
- zweite Endlage
- 22
- Scharnierschwert
- 23
- Dämpferkolben
- 25
- zweite Koppel
- 26
- zweiter Hebelarm
- 32
- Mitnehmer
- 33
- Dämpfungselement
- 35
- Koppelachse
- 36
- Hebelachse
- 43
- Druckfeder
- 45
- Übertragungsachse
- 46
- Hebelachsenwiderlager
- 53
- Anschlag
- 55
- Langloch
- 56
- Hebelarmwiderlager
- 60
- Hebelgetriebe
- 63
- Anschlag
- 66
- Langloch
- 73
- Gehäuse
- 83
- Gehäuse
- 500
- Gargerät
- 501
- Garraumtür
- 502
- Garraum
- 503
- Gehäuse
- 504
- Türaufnahmeeinrichtung
