DE102016105880B4 - Hydraulic rotary damper - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Rotationsdämpfer mit einem in einem Gehäuse geführten Rotationskolben, wobei in Öffnungsrichtung im Bereich einer Endlage ein zusätzlicher Drosselspalt aufsteuerbar ist.Disclosed is a rotary damper with a rotary piston guided in a housing, an additional throttle gap being able to be opened in the opening direction in the region of an end position.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Rotationsdämpfer für ein WC-Sitzgelenk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic rotary damper for a toilet seat joint according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Dämpfer ist beispielsweise aus der
Die gattungsgemäßen Rotationsdämpfer haben ein Gehäuse, in dem ein Rotationskolben drehbar geführt ist. Das Gehäuse hat zwei diametral angeordnete Stege, die zum Außenumfang eines Kolbenabschnittes hin auskragen und gemeinsam mit diesem zwei Druckräume begrenzen, die mit Druckmittel, beispielsweise einer hochviskosen Flüssigkeit gefüllt sind. Der Kolben ist in entsprechender Weise mit zwei Radialvorsprüngen ausgeführt, die in die beiden Druckräume eintauchen und diese somit jeweils in zwei Teilräume teilen, die über Drosselquerschnitte miteinander verbunden sind.The generic rotary dampers have a housing in which a rotary piston is rotatably guided. The housing has two diametrically arranged webs which protrude towards the outer circumference of a piston section and together with this delimit two pressure spaces that are filled with pressure medium, for example a highly viscous liquid. The piston is designed in a corresponding manner with two radial projections which dip into the two pressure chambers and thus each divide them into two sub-chambers which are connected to one another via throttle cross-sections.
Bei der bekannten Lösung ist in den Radialvorsprüngen jeweils einerseits ein Rückschlagventil und andererseits ein federvorgespanntes Reibelement vorgesehen, das an einer Kulisse des Gehäuses abgleitet und somit während der Drehbewegung eine vom Drehwinkel abhängige Dämpfungskraft generiert.In the known solution, a check valve on the one hand and a spring-loaded friction element on the other hand are provided in the radial projections, which slide on a link of the housing and thus generate a damping force dependent on the angle of rotation during the rotary movement.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass der vorrichtungstechnische Aufwand durch die Integration des mechanischen Dämpfungselementes und des Rückschlagventils in jedem Radialvorsprung äußerst aufwendig ist. Des Weiteren benötigen diese Radialvorsprünge einen entsprechenden Bauraum, so dass der nutzbare Druckraum für das Druckmittel begrenzt ist.The disadvantage of this solution is that the outlay in terms of device technology due to the integration of the mechanical damping element and the check valve in each radial projection is extremely expensive. Furthermore, these radial projections require a corresponding installation space, so that the usable pressure space for the pressure medium is limited.
Aus der
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass aufgrund der Kipplagerung der Dichtlippe ein erheblicher konstruktiver und vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist.The disadvantage of this solution is that, due to the tilting mounting of the sealing lip, a considerable outlay in terms of construction and device technology is required.
Bekannt sind auch Dämpfer, bei denen zur Überwindung der oben genannten Nachteile auf jedem Radialvorsprung ein Flügel geführt ist, der in einer Richtung, beispielsweise einer Öffnungsrichtung der WC-Sitzgarnitur, einen zusätzlichen Strömungs- oder Dämpfungsquerschnitt freigibt und in der anderen Drehrichtung, beispielsweise der Schließrichtung, schließt. Die Flügel liegen dichtend an der Innenumfangswandung des Gehäuses an. Dieser Flügel kann auch so ausgeführt sein, dass er den Strömungsquerschnitt drehwinkelabhängig während einer Verschwenkung in einer Richtung freigibt oder schließt. Sowohl in Schließrichtung als auch in Öffnungsrichtung der WC-Sitzgarnitur ist dabei ein - vorzugsweise stirnseitiger - Dämpfungsquerschnitt wirksam.Also known are dampers in which, to overcome the disadvantages mentioned above, a wing is guided on each radial projection, which releases an additional flow or damping cross section in one direction, for example an opening direction of the toilet seat set, and in the other direction of rotation, for example the closing direction , closes. The wings are in sealing contact with the inner circumferential wall of the housing. This wing can also be designed in such a way that it releases or closes the flow cross-section as a function of the angle of rotation during pivoting in one direction. Both in the closing direction and in the opening direction of the toilet seat set, a damping cross-section - preferably at the front - is effective.
Das Aufsteuern eines Drosselquerschnittes mittels eines aufgesetzten Flügels ist deutlich einfacher realisierbar als die Lösung gemäß dem vorbeschriebenen Stand der Technik, bei dem ein aufwendiges Rückschlagventil mit Feder und Ventilkörper in den vergleichsweise filigranen Rotationsdämpfer integriert werden muss.The opening of a throttle cross-section by means of an attached wing is much easier to implement than the solution according to the prior art described above, in which a complex check valve with spring and valve body has to be integrated into the comparatively filigree rotary damper.
Mit derartigen hydraulischen Rotationsdämpfern lässt sich die Schließbewegung eines WC-Sitzes oder eines WC-Deckels in Richtung auf die Keramik zuverlässig dämpfen, so dass ein sanftes Schließen („soft-close“) gewährleistet ist. Wie erläutert, sind die Drosselquerschnitte in Öffnungsrichtung größer als in Schließrichtung ausgeführt, so dass das Öffnen relativ leichtgängig erfolgt. Üblicherweise beträgt der Öffnungswinkel des WC-Deckels bzw. des WC-Sitzes mehr als 90°, so dass er dann in der Öffnungsposition in Anlage an eine rückwärtige Wandung, beispielsweise an Kacheln des WCs kommt und dann zum Schließen wieder über die 90°-Stellung hinaus bewegt werden muss. Ein Problem bei der Öffnungsbewegung ist, dass aufgrund der Leichtgängigkeit der Öffnungsbewegung der WC-Deckel mit relativ hoher Geschwindigkeit auf die Wandung auftrifft, so dass ein unerwünschtes Geräusch entsteht oder aber die WC-Sitzgarnitur nach mehrfachem Öffnen und Schließen beschädigt wird.With such hydraulic rotary dampers, the closing movement of a toilet seat or a toilet lid in the direction of the ceramic can be reliably dampened, so that a gentle closing (“soft-close”) is guaranteed. As explained, the throttle cross-sections are designed to be larger in the opening direction than in the closing direction, so that opening takes place relatively easily. The opening angle of the toilet lid or toilet seat is usually more than 90 °, so that in the open position it comes into contact with a rear wall, for example on tiles of the toilet, and then closes again over the 90 ° position must be moved out. One problem with the opening movement is that, due to the ease of opening movement, the toilet lid hits the wall at a relatively high speed, so that an undesirable noise is produced or the toilet seat set is damaged after being opened and closed several times.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Rotationsdämpfer für ein WC-Sitzgelenk zu schaffen, durch den eine Beschädigung einer WC-Sitzgarnitur beim Öffnen vermieden wird. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine mit einem derartigen Rotationsdämpfer ausgeführte WC-Sitzgarnitur zu schaffen.In contrast, the invention is based on the object of creating a hydraulic rotary damper for a toilet seat joint, which prevents damage to a toilet seat set when it is opened. The invention is also based on the object of creating a toilet seat set designed with such a rotary damper.
Diese Aufgabe wird im Hinblick auf den hydraulischen Rotationsdämpfer durch Merkmale des Patentanspruches
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß hat der hydraulische Rotationsdämpfer ein Gehäuse, in dem ein Rotationskolben geführt ist, der zumindest einen Radialvorsprung hat, über den ein Druckraum in zwei Teilräume geteilt ist, deren Volumen sich mit dem Drehwinkel des Rotationskolbens ändert, wobei zwischen den Teilräumen steuerbare Drosselquerschnitte ausgeführt sind, die beim Verdrehen in einer Drehrichtung ein Überströmen von Druckmittel von dem sich verkleinernden Teilraum zu dem benachbarten, sich vergrößernden Teilraum ermöglichen. Beim Verdrehen des Rotationskolbens in der Gegenrichtung wird im Bereich einer Endlage Druckmittel zur Endlagendämpfung durch einen Endlagen-Drosselquerschnitt von dem sich verkleinernden Teilraum in den sich vergrößernden Teilraum verdrängt.According to the invention, the hydraulic rotary damper has a housing in which a rotary piston is guided, which has at least one radial projection, via which a pressure chamber is divided into two sub-spaces, the volume of which changes with the angle of rotation of the rotary piston, with controllable throttle cross-sections being implemented between the sub-spaces, which, when turned in one direction of rotation, allow pressure medium to flow over from the decreasing sub-space to the adjacent, increasing sub-space. When the rotary piston is rotated in the opposite direction, in the area of an end position, pressure medium for end position damping is displaced by an end position throttle cross section from the decreasing subspace into the increasing subspace.
Durch den Endlagen-Drosselquerschnitt wird sozusagen ein zusätzlicher Überströmkanal gesteuert, über den in der Endlage als Massepolster wirkendes Druckmittel (Öl) in den benachbarten Druckraum überströmen kann - dieser Endlagen-Drosselquerschnitt wird jedoch, wie erläutert, lediglich im Bereich der Endlage hydraulisch aufgesteuert.The end position throttle cross-section controls an additional overflow channel, so to speak, through which pressure medium (oil) acting as a cushion of mass in the end position can flow over into the adjacent pressure chamber - however, as explained, this end position throttle cross section is only opened hydraulically in the area of the end position.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass auf den Radialvorsprüngen des Rotationskolbens jeweils ein etwa U-förmiger (im Querschnitt gesehen) Flügel angeordnet ist, der zumindest eine am Radialvorsprung ausgebildete zusätzliche Drosselöffnung in Schließrichtung verschließt und in Öffnungsrichtung aufsteuert, so dass die Dämpfung in Schließrichtung größer als in Öffnungsrichtung ist. Dabei liegt der Flügel mit einer Basis - im Folgenden Deckwandung genannt - an einem Innenumfang des Gehäuses oder einer Gehäuse-Hülse dichtend an und ist dabei etwas kippbar auf dem Radialvorsprung abgestützt. Diese Abstützung erfolgt derart, dass bei einer Bewegung in Öffnungsrichtung im Bereich der Endlage ein einen Endlagen-Drosselquerschnitt ausbildender Drosselspalt zwischen der Deckwandung und dem Radialvorsprung freigegeben wird, der ein Überströmen von Druckmittel vom sich verkleinernden Druckraum zum sich vergrößernden Druckraum ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that an approximately U-shaped (seen in cross section) wing is arranged on the radial projections of the rotary piston, which closes at least one additional throttle opening formed on the radial projection in the closing direction and opens in the opening direction, so that the damping is greater in the closing direction than in the opening direction. In this case, the wing with a base - referred to below as the top wall - rests in a sealing manner on an inner circumference of the housing or a housing sleeve and is supported on the radial projection in a somewhat tiltable manner. This support takes place in such a way that when there is a movement in the opening direction in the region of the end position, a throttle gap forming an end position throttle cross section is released between the top wall and the radial projection, which allows pressure medium to flow over from the decreasing pressure chamber to the increasing pressure chamber.
Dieser zusätzliche Drosselspalt bewirkt somit, dass beim Öffnen im Endlagenbereich die Öffnungsbewegung zunächst gegen eine Art Druckmittel-Massepolster erfolgt, das die Öffnungsbewegung in diesem Bereich dämpft, so dass das Anschlagen an der Wandung verhindert wird. Der zusätzliche Drosselspalt wird dann kurz vor dem Erreichen dieser Endlage aufgesteuert, so dass das Massepolster ausbildende Druckmittel über diesen zusätzlichen Drosselspalt abströmen kann und die vollständige Öffnungsbewegung nicht behindert.This additional throttle gap thus has the effect that when opening in the end position area, the opening movement initially takes place against a type of pressure medium mass cushion, which dampens the opening movement in this area, so that it does not hit the wall. The additional throttle gap is then opened shortly before reaching this end position, so that the pressure medium forming the cushion of mass can flow off via this additional throttle gap and does not hinder the complete opening movement.
Das Kippen des Flügels und damit das Auf- und Zusteuern des zusätzlichen Drosselspaltes (Überströmkanals) resultiert aus dem Druckaufbau im sich verkleinernden Teilraum - das Auf- und Zusteuern dieses zusätzlichen Drosselspaltes erfolgt demnach auch hydraulisch. Das Kippen des Flügels kann alternativ oder zusätzlich auch durch Auflaufen eines U-Schenkels des Flügels auf den benachbarten Steg des Gehäuses bewirkt werden.The tilting of the wing and thus the opening and closing of the additional throttle gap (overflow duct) results from the pressure build-up in the shrinking subspace - the opening and closing of this additional throttle gap is therefore also carried out hydraulically. The tilting of the wing can alternatively or additionally also be effected by a U-leg of the wing running onto the adjacent web of the housing.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch das Kippen des Flügels ein sich in Richtung zum vergrößernden Druckraum öffnender sichelförmiger Spalt zwischen Deckwandung des Flügels und Innenumfang des Gehäuses verkleinert oder vergrößert und entsprechend der Drosselspalt auf- bzw. zugesteuert. Der „Ventilhub“ entspricht somit der lichten Weite dieses sichelförmigen Spaltes.In one embodiment of the invention, by tilting the wing, a sickle-shaped gap between the top wall of the wing and the inner circumference of the housing, which opens in the direction of the enlarged pressure chamber, is reduced or enlarged and the throttle gap is opened or closed accordingly. The “valve lift” thus corresponds to the clear width of this sickle-shaped gap.
Vorzugsweise ist jeder Flügel des Rotationsdämpfers mit einem U-Schenkel mit Ausschnitten ausgeführt, die mit Ausnehmungen des zugeordneten Radialvorsprungs des Rotationskolbens korrespondieren. Der Flügel hat einen weiteren U-Schenkel, der diese Ausnehmungen des Radialvorsprungs in Schließrichtung überdeckt und somit schließt.Each wing of the rotary damper is preferably designed with a U-shaped leg with cutouts which correspond to recesses in the associated radial projection of the rotary piston. The wing has another U-leg which covers these recesses of the radial projection in the closing direction and thus closes.
Die von der Funktion des Flügels unabhängige Dämpfungswirkung wird durch einen weiteren Dämpfungsquerschnitt bewirkt, der in an sich bekannter Weise im Bereich zwischen dem Rotationskolben und dem Gehäuse ausgebildet ist. Dieser weitere Dämpfungsquerschnitt kann beispielsweise stirnseitig zwischen Gehäuse und einer Stirnfläche des Rotationskolbens ausgeführt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Dämpfungsquerschnitt durch zumindest eine Tasche ausgebildet werden, die am Außenumfang des Rotationskolbens ausgebildet ist und gemeinsam mit einem Gehäuseteil, vorzugsweise dem Steg, den Dämpfungsquerschnitt begrenzt.The damping effect, which is independent of the function of the wing, is brought about by a further damping cross-section which is formed in a manner known per se in the area between the rotary piston and the housing. This further damping cross-section can, for example, be designed at the end between the housing and an end face of the rotary piston. Additionally or alternatively, the damping cross section can be formed by at least one pocket which is formed on the outer circumference of the rotary piston and, together with a housing part, preferably the web, delimits the damping cross section.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, den zusätzlichen Drosselspalt bei einem Öffnungswinkel zwischen etwa 90° und mehr als 95° aufzusteuern. D.h. der Drosselspalt wird in dem Bereich geöffnet, in dem der WC-Deckel und/oder der WC-Sitz seinen oberen Totpunkt (Anstellwinkel zur Keramik 90°) erreicht haben.In one embodiment of the invention it is provided to open the additional throttle gap at an opening angle between approximately 90 ° and more than 95 °. This means that the throttle gap is opened in the area in which the toilet lid and / or the toilet seat have reached their top dead center (angle of incidence to the ceramic 90 °).
Wie vorstehend ausgeführt, hat eine erfindungsgemäße WC-Sitzgarnitur eine WC-Sitzgelenkanordnung, bei der zumindest ein hydraulischer Rotationsdämpfer mit den vorbeschriebenen Eigenschaften verbaut ist.As stated above, a toilet seat set according to the invention has a toilet seat joint arrangement in which at least one hydraulic rotary damper with the properties described above is installed.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Darstellung eines hydraulischen Rotationsdämpfers; -
2 eine Explosionsdarstellung des Dämpfers aus1 ; -
3 einen Rotationskolben des Dämpfers gemäß1 ; -
4 eine Detaildarstellung des Rotationsdämpfers gemäß3 ; -
5 einen Schnitt entlang der Linie A-A in4 ; -
6 , den Dämpfer gemäß1 in einem Radialschnitt, wobei sich der Rotationskolben im Bereich einer Mittelstellung befindet; -
7 eine6 entsprechende Darstellung bei einem Öffnungswinkel von etwas mehr als 90° und -
8 eine den6 und7 entsprechende Darstellung in der maximalen Endlage.
-
1 a three-dimensional representation of a hydraulic rotary damper; -
2 an exploded view of the damper1 ; -
3 a rotary piston of the damper according to1 ; -
4th a detailed representation of the rotary damper according to3 ; -
5 a section along the line AA in4th ; -
6th , the damper according to1 in a radial section, the rotary piston being in the area of a central position; -
7th a6th corresponding representation for an opening angle of slightly more than 90 ° and -
8th one the6th and7th corresponding representation in the maximum end position.
Der hydraulische Rotationsdämpfer gemäß
Der Abstand der beiden Schenkel der Flügel
In
Ein eine sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung wirkende Dämpfung bestimmender Dämpfungsquerschnitt zwischen den beschriebenen Räumen kann stirnseitig zwischen den Stirnflächen der beiden Radialvorsprünge
Beim Anheben wird über die Flügel
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind in einem der U-Schenkel
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Rotationskolben
Im Bereich zwischen dem Adapterstück
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Ausschnitten
Gemäß
Eine Basiskante
Gemäß der vergrößerten Darstellung der Tasche
In
Wie dargestellt, beträgt die Höhe H der Rampe
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Rampe
In entsprechender Weise kann auch die Radialtiefe T der Laminarkammer
Wie vorstehend erläutert, strömt dabei das Druckmittel zum Einen entlang den Scheiteln der Stege
Falls zusätzlich oder alternativ stirnseitige Dämpfungsquerschnitte ausgeführt sind, erfolgt ein Überströmen (auch) über diese stirnseitigen Querschnitte vom sich verkleinernden Teilraum in den sich vergrößernden Teilraum.If front-side damping cross-sections are additionally or alternatively designed, there is an overflow (also) via these front-side cross-sections from the decreasing partial space into the increasing partial space.
In Öffnungsrichtung (Öffnen des WC-Deckels) ist ein zusätzlicher Strömungsquerschnitt über die Ausschnitte
Dieses Auf- und Zusteuern der zusätzlichen Drosselquerschnitte wird durch die verschiebbare Lagerung der Flügel
Aufgrund der beweglichen Lagerung der Flügel
In der Darstellung gemäß
Diese Kippbewegung kann auch - wie in
Durch dieses Kippen wird dann ein Drosselspalt
Die Spaltweite h des Spaltes S entspricht somit im Wesentlichen einem Ventilweg, der das Auf- oder Zusteuern des zusätzlichen Drosselspaltes
Die aus der Kippbewegung resultierende Druckmittelströmung aus dem Teilraum
Mit anderen Worten gesagt, es bildet sich im Bereich der Endlage ein Überströmkanal für das Druckmittel aus. Dieses Überströmen ermöglicht den Abbau des Massepolsters und ein sanftes Aufsetzen des WC-Deckels bzw. des WC-Sitzes auf seinem Endanschlag. Auf diese Weise ist es möglich, die WC-Sitzgarnitur mit geringem Kraftaufwand zu öffnen, dabei jedoch ein Anschlagen an der Wandung zu verhindern.In other words, an overflow channel for the pressure medium is formed in the region of the end position. This overflow enables the cushion of mass to be dismantled and the toilet lid or toilet seat to be gently placed on its end stop. In this way it is possible to open the toilet seat set with little effort, but to prevent it from hitting the wall.
In den beschriebenen Figuren ist der Kolbenabschnitt
Offenbart ist ein Rotationsdämpfer mit einem in einem Gehäuse geführten Rotationskolben, wobei in Öffnungsrichtung im Bereich einer Endlage ein zusätzlicher Drosselspalt aufsteuerbar ist.Disclosed is a rotary damper with a rotary piston guided in a housing, an additional throttle gap being able to be opened in the opening direction in the region of an end position.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- RotationsdämpferRotary damper
- 22
- Gehäusecasing
- 44th
- RotationskolbenRotary flask
- 66th
- AdapterstückAdapter piece
- 88th
- SacklochBlind hole
- 1010
- HülsenabschnittSleeve section
- 1212
- DichtbundSealing collar
- 1414th
- ZweiflachDouble
- 1616
- ZugriffsausnehmungAccess recess
- 1818th
- AufnahmeraumRecording room
- 2020th
- RingnutRing groove
- 2222nd
- O-RingO-ring
- 2424
- KolbenabschnittPiston section
- 2828
- RadialvorsprungRadial projection
- 3030th
- RadialvorsprungRadial projection
- 3232
- AusnehmungRecess
- 3434
- AusnehmungRecess
- 3636
- AusnehmungRecess
- 3838
- AusnehmungRecess
- 4040
- Flügelwing
- 4242
- Flügelwing
- 4444
- AusschnittCutout
- 4646
- AusschnittCutout
- 4848
- DeckwandungTop wall
- 5050
- DeckwandungTop wall
- 5252
- U-SchenkelU-leg
- 5454
- U-SchenkelU-leg
- 5656
- Schraubescrew
- 6060
- UmfangsnutCircumferential groove
- 6262
- Stegweb
- 6464
- Stegweb
- 6666
- DruckraumPrinting room
- 6868
- DruckraumPrinting room
- 7272
- NockeCam
- 7373
- FührungszapfenGuide pin
- 7474
- HülsendeckelCase cover
- 7676
- ZentrierausnehmungCentering recess
- 7878
- ZentrierausnehmungCentering recess
- 8080
- TeilraumSubspace
- 8282
- TeilraumSubspace
- 8484
- ScheitelflächeVertex surface
- 8585
- ScheitelflächeVertex surface
- 8686
- Taschebag
- 8888
- Taschebag
- 9090
- BasiskanteBase edge
- 9292
- Spitzetop
- 9696
- DrosselschlitzThrottle slot
- 9898
- DrosselschlitzThrottle slot
- 100100
- Ramperamp
- 101101
- TurbulenzkammerTurbulence chamber
- 103103
- LaminarkammerLaminar chamber
- 104104
- InnenumfangswandungInner circumference wall
- 106106
- EndabschnittEnd section
- 108108
- EndabschnittEnd section
- 110110
- DrosselspaltThrottle gap
Claims (9)
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-
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified | ||
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