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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, eingerichtet zur Schwenklagerung eines Deckels eines Sanitärgegenstands, insbesondere eines Urinals oder WCs.
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Sanitärgegenstände wie Urinale, WCs oder Bidets verfügen in bekannter Weise häufig über einen schwenkbar gelagerten Deckel, mit dem es möglich ist, das Becken des Sanitärgegenstands zu schließen und bei Bedarf zu öffnen. Zur Schwenklagerung des Deckels wird üblicherweise eine Lageranordnung verwendet, mit der der Deckel am Sanitärgegenstand schwenkgelagert werden kann. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, gegenstandsseitig zwei Zapfen zu fixieren, auf die entsprechende Adapter aufgesteckt werden, die sodann mit dem Deckel, der entsprechende Adapteraufnahmen aufweist, verbunden werden. Diese Adapter definieren die Schwenkachse, um die der Deckel verschwenkt werden kann. Dabei ist es auch bekannt, einen dieser Adapter als gedämpft arbeitendes Schwenkmittel auszubilden, also als Rotationsdämpfer, der die Auf- und Zuschwenkbewegung des Deckels dämpft, also verlangsamt. Dies ermöglicht es insbesondere dann, wenn der Deckel geschlossen wird, zu verhindern, dass der Deckel, sollte er aus der Hand rutschen, ungebremst gegen den Sanitärgegenstand knallt. Vielmehr kann aufgrund dieser Dämpfung der Deckel losgelassen werden, er senkt sich dämpfungsbedingt langsam in die Schließstellung auf den Sanitärgegenstand ab.
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Bei einem Urinal mit seiner schrägstehenden Beckenöffnung steht in der Schließstellung der Deckel ebenfalls entsprechend schräg. Um ihn in eine gesicherte Öffnungsstellung, in der der Deckel zumeist gegen eine Wand, an der das Urinal befestigt ist, lehnt, zu verschwenken, ist daher ein entsprechend großer Schwenkwinkel erforderlich, der in der Regel wenigstens 120°, zumeist aber deutlich mehr beträgt. Ein solch großer Schwenkwinkel kann mitunter auch bei einem WC gegeben sein, nämlich dann, wenn die Schwenkachse relativ weit von der Wand beabstandet ist, was bei manchen WC-Modellen der Fall ist oder aber bei einem behindertengerechten WC, das von Haus aus weiter von der Wand montiert wird. Auch hier ergeben sich mitunter relativ große Schwenkwinkel, bis der Deckel an der Wand anliegt.
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Soll in einem solchen Fall eine gedämpfte Deckelbewegung realisiert werden, so kann ein Schwenkmittel in Form eines Rotationsdämpfers verwendet werden. Da ein solcher Rotationsdämpfer aber lediglich einen Schwenk- oder Drehbereich von ca. 110° aufweist, innerhalb welchem er seine Dämpfungsfunktion bietet, bewegt sich der deutlich weiter als 110° verschwenkbare Deckel demzufolge teilweise ungedämpft, üblicherweise aus der Offenstellung heraus. Das heißt, dass der Deckel, wenn er versehentlich losgelassen wird, zunächst ein stückweit frei fällt, bis die Schließbewegung von dem Rotationsdämpfer aufgefangen wird. Dies ist nachteilig, als eine übermäßige Belastung des Rotationsdämpfers gegeben ist, wie auch für die Handhabung.
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Aus
DE 10 2016 125 563 B4 ist eine Deckellagerung für eine Sanitäreinrichtung bekannt, über die ein Deckel an einem Toiletten- oder Bidetschüsselkörper angebracht werden kann. Die Deckellagerung umfasst eine gelenkige Aufhängung, über die das Öffnen und Schließen des Deckels erwirkt wird. Dabei bildet die gelenkige Aufhängung eine virtuelle Rotationsachse des Deckels. Diese virtuelle Rotationsachse ist beim Öffnen und/oder Schließen des Deckels gegenüber dem Toiletten- oder Bidetschüsselkörper in vertikaler und/oder horizontaler Richtung verschiebbar ist. Die mehrteilige gelenkige Aufhängung umfasst ein Dämpferelement bzw. ein Antriebselement, ein Steuerelement, ein Stützelement, ein Führungselement und ein Scharnierelement. Die gelenkige Aufhängung bzw. deren Komponenten sind wenigstens teilweise in dem Toiletten- oder Bidetschüsselkörper aufgenommen. Insbesondere das Führungselement und das Antriebs- bzw. Dämpferelement sind in einer Ausnehmung des Toiletten- oder Bidetschüsselkörpers drehbar befestigt. Die Ausnehmung befindet sich im hinteren Bereich bzw. im rückwärtigen Bereich des Toiletten- oder Bidetschüsselkörpers.
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Aus
DE 20 2011 107 194 U1 ist ein Dämpfer für eine Drehbewegung von Toilettendeckeln oder -brillen bekannt, mit einem ersten Dämpferelement, das eine sich um eine Achse der Drehbewegung windende und dabei helixartig steigende erste Nockenfläche aufweist, und einem zweiten Dämpferelement, das relativ zu dem ersten Dämpferelement um die Achse drehbar ist und dazu ausgelegt ist, während der Drehbewegung auf und entlang der ersten Nockenfläche verschoben zu werden, wobei dadurch eine der helixartigen Steigung entsprechende relative axiale Verschiebung zwischen den beiden Dämpferelementen zu erzeugen ist, die ihrerseits gedämpft ist und so mittelbar zu einer Dämpfung der Drehbewegung führt. Dabei geht die erste Nockenfläche in eine zweite, sich auch um die Achse der Drehbewegung windende und dabei helixartig steigende Nockenfläche über, welche zweite Nockenfläche jedoch eine Steigung mit entgegengesetztem Sinn zu der Steigung der ersten Nockenfläche aufweist.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Lageranordnung, die zur Schwenklagerung eines Deckels eines Sanitärgegenstands eingerichtet ist, anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Lageranordnung, eingerichtet zur Schwenklagerung eines Deckels eines Sanitärgegenstands, insbesondere eines Urinals oder WCs, vorgesehen, umfassend:
- - ein am Sanitärgegenstand zu befestigendes Basisbauteil,
- - ein am Basisbauteil befestigtes oder befestigbares Schwenkmittel, das ein in der Montagestellung positionsfestes Teil und ein relativ zu diesem um eine Drehachse drehbares Drehteil aufweist,
- - wenigstens einen Schwenkarm, der mit dem Deckel verbunden oder verbindbar ist und der am Basisbauteil um eine zur Drehachse exzentrisch angeordnete Armdrehachse schwenkbar befestigt oder befestigbar ist, und
- - eine mechanische Kopplungseinrichtung, über die das Drehteil und der Schwenkarm derart bewegungsgekoppelt sind, dass bei einer Verschwenkung des Deckels aus der Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt der Schwenkwinkel des Schwenkarms um die Armdrehachse größer als der Schwenkwinkel des Drehteils um die Drehachse ist.
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Die erfindungsgemäße Lageranordnung, die entweder zusammengebaut, also vormontiert sein kann, oder in Einzelteilen vorliegt, die dann vor Ort montiert werden, ermöglicht es, über eine entsprechende mechanische Kopplungseinrichtung die Schwenkbewegung des Schwenkmittels respektive dessen Schwenkwinkel um seine Drehachse in eine größere Schwenkbewegung des den Deckel tragenden Schwenkarms respektive dessen Schwenkwinkel umzusetzen. Das heißt, dass eine kleinere Schwenkbewegung des Schwenkmittels zu einer größeren Schwenkbewegung des Schwenkarms führt und umgekehrt, was es wiederum mit besonderem Vorteil ermöglicht, beispielsweise bei Verwendung eines nur einen begrenzten Schwenkwinkel aufweisenden Rotationsdämpfers infolge der Übersetzung die Dämpfungswirkung über den gesamten Deckelschwenkwinkel zur Verfügung zu stellen.
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Zu diesem Zweck umfasst die Lageranordnung zum einen ein am Sanitärgegenstand zu befestigendes Basisbauteil, das quasi als Grundträger dient, auf dem die sonstigen Lageranordnungskomponenten aufgebaut werden, und über welches Basisbauteil die Lageranordnung am Sanitärgegenstand, sei es ein Urinal, ein WC oder ein Bidet, an einer geeigneten Montageschnittstelle befestigt, beispielsweise verschraubt wird.
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Vorgesehen ist des Weiteren ein am Basisbauteil befestigtes oder befestigbares Schwenkmittel. Dieses weist ein der Montagestellung positionsfestes Teil auf, über das die Anbindung und mechanische Abstützung am Basisbauteil erfolgt. Es umfasst des Weiteren ein relativ zu diesem positionsfesten Teil um eine Drehachse verdrehbares Drehteil das über die mechanische Kopplungseinrichtung, also quasi die Übersetzungseinrichtung, mit dem Schwenkarm verbunden ist. Es ist wenigstens ein Schwenkarm vorgesehen, der mit dem Deckel verbunden oder verbindbar ist, und der gleichzeitig am Basisbauteil um eine Armdrehachse gelagert ist. Erfindungsgemäß liegt nun diese Armdrehachse exzentrisch, also versetzt zur Drehachse des Schwenkmittels, jedoch parallel hierzu. Das heißt, dass ein Schwenkachsenversatz gegeben ist.
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Dieser Achsversatz wird nun erfindungsgemäß über die mechanische Kopplungseinrichtung überbrückt. Das heißt, dass die Kopplungseinrichtung das Drehteil und den Schwenkarm bewegungskoppelt. Die Kopplungseinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass es bei einer Verschwenkung des Deckels aus der Schließstellung in die Offenstellung zu einer Übersetzung des Drehteil-Schwenkwinkels in einen größeren Schwenkarm-Schwenkwinkel bzw. des Schwenkarm-Drehwinkels in einen kleineren Drehteil-Schwenkwinkel kommt. Kommt also, optional, ein Rotationsdämpfer als Schwenkmittel zum Einsatz, so kann seine Dämpfungsfunktion über den gesamten Arm - und damit Deckelschwenkwinkel bereitgestellt werden. Denn diese Übersetzung kann nun so ausgelegt werden, dass einerseits der Deckel weit genug verschwenkt werden kann, gleichzeitig aber der Drehteil sich nur innerhalb des die Dämpfung bietenden Schwenkwinkels des Rotationsdämpfers dreht.
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Unabhängig davon, ob nun ein dämpfendes oder ein nicht dämpfendes Schwenkmittel oder, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, ein motorisches Schwenkmittel zum Einsatz kommt, bietet die erfindungsgemäße Lageranordnung infolge ihrer vorgesehenen mechanischen Kopplungseinrichtung die Möglichkeit der Schwenkwinkelumsetzung, so dass eine kleinere Drehteil-Verschwenkung zu einer größeren Schwenkarm-Verschwenkung und damit Deckelbewegung bzw. umgekehrt führt.
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Bevorzugt kommt als Kopplungseinrichtung eine Schubstangeneinrichtung umfassend wenigstens eine Schubstange zum Einsatz. Das heißt, dass die Bewegungskopplung von Drehteil und Schwenkarm über eine entsprechend integrierte Schubstange erfolgt. Diese wenigstens eine Schubstange ist einerseits mit dem Drehteil und andererseits mit dem Schwenkarm in geeigneter Weise bewegungsgekoppelt, so dass über die Schubstange die Drehteilbewegung auf den Schwenkarm, bzw. umgekehrt, übertragen wird. Der Vorteil einer solchen Schubstangenanordnung liegt in ihrer Einfachheit und Stabilität, aber auch darin, dass sie relativ kleinformatig und mit wenig freiliegenden Flächen realisiert werden kann, was aus hygienischen Gründen zweckmäßig ist. Alternativ zur Verwendung einer solchen Schubstangeneinrichtung ist es aber auch denkbar, die Kopplungseinrichtung als Zahnrad- oder Getriebeverbindung auszuführen, also das Drehteil und den Schwenkarm mit geeigneten Zahn- oder Getrieberädern zu koppeln, die miteinander kämmen. Zur Übersetzung des Schwenkwinkels sind entsprechend unterschiedlich große Zahnräder zu verwenden, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis zu realisieren.
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Bevorzugt jedoch kommt wie beschrieben eine Schubstangeneinrichtung zum Einsatz. Die Schubstange ist dabei einerseits mit dem Drehteil gekoppelt und um eine zur Drehachse des Drehteils exzentrische erste Achse schwenkgelagert. Anderenends ist die Schubstange mit dem Schwenkarm verbunden und dort um eine zur Armdrehachse exzentrische zweite Achse schwenkbar gelagert. Über diese beiden exzentrischen Lagerachsen wird die Rotation respektive das Drehmoment des Drehteils an den Schwenkarm übertragen bzw. umgekehrt. Dabei ist zweckmäßigerweise die Länge des über den Abstand der ersten Achse zur Drehachse gebildeten Hebels größer als die Länge des über den Abstand der zweiten Drehachse zur Armdrehachse gebildeten Hebels, wobei je nach Verhältnis der beiden Hebellängen zueinander die Größe der Übersetzung definiert wird, demzufolge also der Faktor, um den der Schwenkarm-Schwenkwinkel verglichen mit dem Drehteil-Schwenkwinkel vergrößert wird.
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Um die Schubstange exzentrisch zur Drehachse des Drehteils lagern respektive mit diesem koppeln zu können, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Kopplungseinrichtung ein am Drehteil befestigtes oder befestigbares Adapterteil umfasst, an dem die Schubstange um die erste Achse schwenkbar gelagert ist. Das Adapterteil definiert also die Verbindungs- respektive Lagergeometrie und damit den Achsversatz, und hierüber dann die entsprechende Hebellänge. Auch kann hierüber ein axialer Abstand des Drehteils zum Arm überbrückt werden, sofern aufgrund der Position der Schwenkarmlagerung ein solcher gegeben ist. Das heißt, dass demgemäß die Lagerung ein am Sanitärgegenstand zu befestigendes Bauteil, ein am Basisbauteil befestigtes oder befestigbares Schwenkmittel, das ein in der Montagestellung positionsfestes Teil und ein relativ zu diesem um eine Drehachse drehbares Drehteil aufweist, ein am Drehteil befestigtes oder befestigbares Adapterteil, eine Schubstange, die am Adapterteil um eine zur Drehachse exzentrisch angeordnete erste Achse schwenkbar befestigt oder befestigbar ist, und wenigstens einen Schwenkarm, der mit dem Deckel verbunden oder verbindbar ist und der in der Montagestellung am Basisbauteil um eine zur Drehachse exzentrisch angeordnete Armdrehachse schwenkbar befestigt oder befestigbar ist, wobei an dem Schwenkarm die Schubstange um eine zur Armdrehachse exzentrisch angeordnete zweite Achse schwenkbar befestigt oder befestigbar ist, aufweist.
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Um die Schubstange entsprechend exzentrisch zur Drehteil-Drehachse zu lagern, weist das Adapterteil, neben einem Befestigungsabschnitt zur Verbindung mit dem Drehteil, einen davon seitlich abragenden, und sich gegebenenfalls axial erstreckenden, Exzenterarm auf, an dem die Schubstange gelagert ist.
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Zur Lagerung der Schubstange und zur Bildung der ersten und der zweiten Achse am Drehteil und am Schwenkarm sind zweckmäßigerweise daran angeformte Lagerzapfen vorgesehen, die an der Schubstange vorgesehene Lageraugen durchgreifen. Alternativ können die Achsen auch mittels separater, am Drehteil und dem Schwenkarm angeordneter Lagerzapfen, die die Lageraugen der Schubstange durchgreifen, gebildet werden. Bevorzugt sind die Lagerzapfen jedoch unmittelbar am Drehteil und am Schwenkarm, die bevorzugt aus Kunststoff gefertigt sind, aber auch aus Metall sein können, integral angeformt, so dass keine zusätzlichen Zapfenbauteile vorgehalten werden müssen.
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Um die Schubstange möglichst einfach fixieren und lagern zu können, ist sie zweckmäßigerweise mit ihren Lageraugen auf die Lagerzapfen aufgeschnappt, dort also mit einer Rastverbindung fixiert, und um die Achse drehbar gehaltert. Alternativ ist auch eine Stangenbefestigung über separate Befestigungselemente, insbesondere Schrauben, die beispielsweise in den jeweiligen Lagerzapfen eingeschraubt werden, denkbar.
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Der Schwenkarm selbst weist zweckmäßigerweise einen länglichen Befestigungsabschnitt zum Verbinden mit dem Deckel und einen daran anschließenden U-förmigen Abschnitt, an dessen Ende die Armdrehachse vorgesehen ist, und in dessen Bereich die zweite Achse, und gegebenenfalls der Lagerzapfen, vorgesehen ist, auf. Dieser U-förmige Abschnitt ermöglicht einerseits auf einfache Weise die Schwenklagerung des Schwenkarms und andererseits die Ausbildung der zweiten Achse und die Anbindung der Schubstange hieran, und damit auf einfache Weise die Ausbildung des entsprechenden zweiten Hebels der Übersetzungsmechanik.
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Während grundsätzlich bereits ein Schwenkarm, der gegebenenfalls entsprechend stabil dimensioniert ist, vorgesehen werden kann, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, einen zweiten Schwenkarm anzuordnen, der gemeinsam mit dem ersten Schwenkarm um die Armdrehachse schwenkbar ist, wobei die beiden Schwenkarme in der Armdrehachse voneinander beabstandet angeordnet sind. Beide Schwenkarme sind am Basisbauteil schwenkgelagert, daran also abgestützt, so dass der von den Schwenkarmen getragene Deckel demzufolge an zwei Stellen äußerst stabil am Basisbauteil gelagert und abgestützt ist. Während der erste Schwenkarm, der mit der Kopplungseinrichtung verbunden ist, der Übertragung der Drehmomente dient, dient der zweite Schwenkarm lediglich als Stützarm, da er nicht mit der Kopplungseinrichtung und damit mit dem Schwenkmittel verbunden ist, das heißt, dass an ihm keine weitere Schubstange angeordnet ist. Jedoch entspricht die Form des zweiten Arms der Form des ersten Arms, da natürlich sichergestellt werden muss, dass auch der erste Arm die entsprechende übersetzte Schwenkbewegung mit vollzieht. Der ein entsprechendes Gewicht aufweisende Deckel ist dann an zwei Stellen sicher und stabil geführt.
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Zur Lagerung des oder jedes Schwenkarms sind am Basisteil zwei (bei nur einem Schwenkarm) oder jeweils zwei Wangen (bei zwei Schwenkarmen) vorgesehen, zwischen denen der Schwenkarm aufgenommen ist. Über diese Wangen wird eine hinreichend stabile Abstützung des oder der Schwenkarme und damit des mitunter relativ schweren Deckels am Basisbauteil sichergestellt.
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Zur Ausbildung der Armdrehachse sind zweckmäßigerweise an jeder Wange Aufnahmen für einen durch eine Bohrung am jeweiligen Schwenkarm gesteckten Achsstift vorgesehen, der im Rahmen der Montage gesetzt wird und beispielsweise entweder in diesen Aufnahmen oder der Schwenkarmbohrung über einen Presssitz fixiert ist.
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Das Schwenkmittel kann, wie bereits beschrieben, gemäß einer ersten Erfindungsvariante ein Rotationsdämpfer sein, dessen Drehteil ein, vorzugsweise fluidisch, gedämpfter Rotationskolben ist. Dieser Rotationskolben ist drehbar im positionsfesten Teil des Rotationsdämpfers aufgenommen und kann gegen einen Widerstand relativ zu diesem Teil gedreht werden. Dieser Widerstand kann bevorzugt fluidisch bereitgestellt werden. Hierzu sind im Inneren des Rotationsdämpfers entsprechende Kammern und Strömungspassagen ausgebildet, durch die das Fluid bei einer Rotation strömt bzw. gepresst wird, worüber der Rotationswiderstand bereitgestellt wird.
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Wie beschrieben wird das Schwenkmittel am Basisbauteil mit seinem positionsfesten Teil fixiert. Kommt ein Rotationsdämpfer zum Einsatz, so ist das positionsfeste Teil, also der Zylinder, üblicherweise an seiner Außenseite zylindrisch. Für eine sichere und quasi formschlüssige Aufnahme am Basisbauteil ist eine der Außenform des positionsfesten Teils entsprechende, schalenartige Aufnahme vorgesehen, in der das Teil mittels wenigstens eines Befestigungselements, insbesondere einer Schraube, fixiert ist. Die Aufnahme ist also in diesem Fall ebenfalls rundlich, so dass das zylindrische Teil quasi flächig hierin aufgenommen wird. Weist das Teil des Rotationsdämpfers eine von der Zylinderform abweichende Außengeometrie auf, ist natürlich auch die Aufnahme entsprechend form kompatibel ausgelegt.
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Die Fixierung erfolgt auf einfache Weise mittels wenigstens einer Befestigungsschraube, die eine entsprechende Bohrung oder Durchbrechung am positionsfesten Teil durchgreift und in eine entsprechende Schraubaufnahme am Basisbauteil eingeschraubt wird.
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Alternativ zur Verwendung eines solchen Rotationsdämpfers ist es denkbar, als Schwenkmittel einen Elektromotor mit einer das Drehteil bildenden Abtriebswelle zu verwenden. Dieser Elektromotor, der mit einer geeigneten Steuerungseinrichtung und natürlich einer Stromquelle gekoppelt ist, ermöglicht ein automatisiertes Verschwenken des Deckels, wobei natürlich auch dieser Schwenkbetrieb durch entsprechende Ansteuerung des Elektromotors entsprechend verlangsamt und damit insbesondere beim Schließen eine quasi gedämpftes, ein abruptes Herunterfallen verhindernde Bewegung des Deckels ermöglicht. Auch hier ist eine entsprechende Schwenkwinkelübersetzung von Vorteil, als der Elektromotor nur einen relativ kleinen Schwenkwinkel stellen muss, der entsprechend übersetzt wird.
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Da es sich um eine in einem Hygienebereich zu verwendende Lageranordnung handelt, sieht eine Weiterbildung der Erfindung ferner die Bereitstellung einer an dem Basisbauteil lösbar befestigten, gehäuseartigen Abdeckung vor, die die entsprechenden zentralen Komponenten der Lageranordnung abdeckt, so dass letztlich die gesamte Bewegungsmechanik komplett über die Abdeckung gekapselt ist. Aus dem Inneren der Abdeckung heraus greifen lediglich der oder die Schwenkarme, die beim Öffnen des Deckels abschnittsweise aufgrund der mechanischen Kopplung herausgeschoben und beim Schließen wieder hineingeschoben werden. Damit das Gehäuse trotz des Durchgriffs des oder der Schwenkarme soweit als möglich geschlossen bleibt, ist zweckmäßigerweise der oder jeder Schwenkarm aus einer zwischen der Abdeckung und dem Basisbauteil gegebenen Ausnehmung oder einem Spalt aus der gehäuseartigen Abdeckung herausbewegbar. Das heißt, dass sich im Bereich des Übergangs der Abdeckung zum Basisbauteil nur eine möglichste kleine Ausnehmung bzw. ein möglichst schmaler Spalt ergibt, aus der bzw. dem der Arm ragt, so dass auch hierüber keine nennenswerte Verschmutzung in das Innere gelangen kann.
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Neben der Lageranordnung selbst, die für die Lagerung eines Deckels eines Sanitärgegenstands ausgelegt und entsprechend dimensioniert ist, betrifft die Erfindung ferner einen Sanitärgegenstand, insbesondere in Form eines Urinals oder WCs, mit einem Körper mit einem Becken, und mit einem Deckel, der mittels einer Lageranordnung der vorstehend beschriebenen Art relativ zum Körper aus einer das Becken abdeckenden in eine dieses öffnende Stellung und umgekehrt verschwenkbar ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung,
- 2 - 4 verschiedene Perspektivansichten der montierten Lageranordnung,
- 5 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Anordnung des Drehteils samt Adapterteil und eines Schwenkarms in der Schließstellung,
- 6 eine Prinzipdarstellung entsprechend 5 in der Offenstellung,
- 7 + 8 zwei Perspektivansichten des Basisbauteils,
- 9 eine Perspektivansicht des Adapterteils,
- 10 eine Seitenansicht des Adapterteils aus 9,
- 11 + 12 zwei Perspektivansichten eines Schwenkarms, und
- 13 eine Perspektivansicht der Schubstange.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1 in Form einer Explosionsansicht. Die Lageranordnung ist eingerichtet und dimensioniert, um den Deckel eines Sanitärgegenstandes wie eines Urinals, WCs oder Bidets schwenkzulagern. Hierzu ist ein am Sanitärgegenstand im Bereich seines hinteren Randes aufgesetzt zu befestigendes Basisbauteil 2 vorgesehen, mit einer hier halbschalenförmigen Aufnahme 3, in der ein Schwenkmittel 4 in Form eines Rotationsdämpfers 5 umfassend ein positionsfest anzuordnendes Teil 6, das einen Zylinder bildet, sowie ein in diesem fluidisch gedämpft drehgelagertes Drehteil 7, also ein Rotationskolben, aufgenommen ist. Das positionsfeste Teil 6 wird mittels einer Befestigungsschraube 8 am Basisteil verschraubt, es ist also unbeweglich, während das Drehteil 7 um die Drehachse D des Rotationsdämpfers 5 rotieren kann.
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An einer Befestigungsgeometrie (Geometrieabschnitt 9) des Drehteils 7 ist ein Adapterteil 10 mit einem entsprechenden, eine formschlüssige Aufnahme der Befestigungsgeometrie 9 ermöglichenden Befestigungsabschnitt 11 mit einer Steckdurchbrechung vorgesehen, worüber eine drehfeste Verbindung des Adapterteils 10 zum Drehteil 7 erwirkt wird. An dem Adapterteil 10 ist ein Exzenterarm 12 angeordnet oder angeformt, der sich auch ein stückweit axial erstreckt. An diesem Exzenterarm 12 ist wiederum ein Lagerzapfen 13 vorgesehen oder angeformt, der eine erste Achse A1 definiert. Auf diesen Lagerzapfen 13 wird eine Schubstange 14 aufgeschnappt, die mit einem Lagerauge 15 über den Lagerzapfen 13 geschoben und daran verschnappt wird. Die Schubstange 14 ist demzufolge um die Achse A1 verschwenkbar.
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Weiterhin vorgesehen sind zwei Schwenkarme 16, 17. Jeder Schwenkarm 16, 17 weist einen länglichen Befestigungsabschnitt 18, 19 auf, über den er mit dem nicht näher gezeigten Deckel verbunden, insbesondere verschraubt wird. An diesen Befestigungsabschnitt 18, 19 schließt sich ein U-förmiger oder hakenförmiger Abschnitt 20, 21 an, der endseitig in einen geraden Schenkel 22, 23 übergeht. Jeder dieser Schenkel 22, 23 ist mit einer Bohrung 24, 25 versehen, die der Aufnahme eines Achsstifts 26, 27 dient, wobei über die beiden Achsstifte, die miteinander fluchten, eine beiden Schwenkarmen 16, 17 gemeinsame Armdrehachse AD definiert wird.
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In der Montagestellung ist jeder Arm 16, 17 zwischen zwei Wangen 28 bzw. 29 aufgenommen, die entsprechende Aufnahmen 30 bzw. 31 für die Achsstifte 26, 27 haben. Die Wangen 28, 29 sind am Basisbauteil 2 angeordnet respektive ausgeformt, so dass hierüber jeder Schwenkarm 16, 17 am Basisbauteil 2 um die gemeinsame Armdrehachse AD schwenkgelagert ist.
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Am Schwenkarm 16 ist des Weiteren ein Lagerzapfen 32 angeordnet oder angeformt, an dem die Schubstange 14 schwenkgelagert ist, die mit einem weiteren Lagerauge 15 auf diesen Lagerzapfen aufgeschnappt respektive daran verrastet ist. Der Lagerzapfen 32 definiert eine zweite Achse A2, um die die Schubstange 14 schwenkbar ist.
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Das heißt, dass vorliegend der Rotationsdämpfer 5 respektive dessen Drehteil 7 und der eine, erste Schwenkarm 16 über eine mechanische Koppeleinrichtung 33 in Form einer Schubstangeneinrichtung miteinander verbunden sind.
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Die gesamte Anordnung ist derart, dass die Drehachse D und die Armdrehachse AD positionsfest sind, während die erste und die zweite Achse A1, A2 beweglich sind.
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Gezeigt ist schließlich noch eine Befestigungsschraube 34, die der Befestigung des Basisbauteils 2 an dem Sanitärgegenstand dient, und die eine entsprechende Bohrung 35 im Basisbauteil 2 durchgreift. Bevorzugt sind zumindest zwei solcher Befestigungsschrauben zur Fixierung des Basisbauteils 2 vorgesehen.
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Nicht näher gezeigt ist eine gehäuseartige Abdeckung, die in der Montagestellung, die in den 2 - 4 gezeigt ist, auf das Basisbauteil 2 aufgesetzt wird und die daran verbauten Komponenten gehäuseartig abdeckt. Lediglich die beiden Schwenkarme 16, 17 ragen mit ihren Befestigungsabschnitten 18, 19 aus der Abdeckung heraus und laufen zum Deckel.
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Die 2 - 4 zeigen wie ausgeführt die Lageranordnung 1 im zusammengebauten Zustand. Der Rotationsdämpfer 5 ist mit seinem positionsfesten Teil 6 über die Befestigungsschraube 8 in der Aufnahme 3 des Basisbauteils 2 fest verschraubt. Das Adapterteil 10 ist auf das Drehteil 7 aufgeschoben und daran z.B. über eine Presspassung fixiert oder verrastet.
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Die Schubstange 14 ist einerseits auf den Lagerzapfen 13 aufgeschnappt, andererseits auf den Lagerzapfen 32, so dass die Schubstangenkopplung zwischen Drehteil 7 und Schwenkarm 16 gegeben ist.
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Die beiden Schwenkarme 16, 17 greifen zwischen die beiden Wangen 28, 29 ein und sind über den jeweiligen Achsstift 26, 27 daran fixiert und schwenkgelagert.
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Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, ist nur der Schwenkarm 16 mit der Kopplungseinrichtung 33 mit dem Drehteil 7 respektive dem Rotationsdämpfer 5 verbunden. Der zweite Schwenkarm 17 dient lediglich der synchronen Deckelführung und Abstützung.
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Die 5 und 6 zeigen zwei Prinzipdarstellungen, die die Funktion der Kopplungseinrichtung 33, die der Übersetzung der Rotation des Drehteils 7 respektive dessen Schwenkwinkel in eine größere Rotation respektive in einen größeren Schwenkwinkel des Schwenkarms 16 dienen, erläutern.
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5 zeigt die Schließstellung und die Anordnung der einzelnen Schwenkachsen relativ zueinander. Gezeigt ist die Drehachse D des Rotationsdämpfers 5. Diese Drehachse D ist positionsfest.
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Gezeigt ist des Weiteren die Armdrehachse AD des Schwenkarms 16, die ebenfalls positionsfest ist. Beide Drehachsen D und AD sind am Basisbauteil 2 definiert.
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Gezeigt sind ferner die erste und die zweite Achse A1 und A2. Ersichtlich liegt die erste Achse A1 exzentrisch zur Drehachse D, verläuft aber parallel dazu. Weiterhin ersichtlich liegt auch die zweite Achse A2 exzentrisch zur Armdrehachse AD, jedoch parallel hierzu.
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Es ergeben sich aus dieser Achsanordnung zwei Hebel zu den jeweiligen positionsfesten Drehachsen D und AD. Ein erster Hebel H1 ist über den Abstand der ersten Achse A1 zur Drehachse D, also A1-D, definiert. Ein zweiter Hebel H2 ist über den Abstand der zweiten Achse A2 zur Armdrehachse AD, also A2-AD, definiert. Dabei ist die Anordnung derart, dass der Hebel H1 größer als der Hebel H2 ist. Dies führt dazu, dass eine Übersetzung der Drehbewegung des Drehteils 7 derart gegeben ist, dass der Schwenkarm 16 um seine Armdrehachse AD einen größeren Schwenkwinkel als das Drehteil 7 um die Drehachse D zurücklegt. Dies ergibt sich auch anschaulich aus den 5 und 6, wobei 5 die Schließstellung zeigt. Dargestellt sind jeweils zwei Winkelangaben von je 0° zu der Drehachse D und der Armdrehachse AD.
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Wird nun bei dem in 5 ausschnittsweise gezeigten Sanitärgegenstand 36 mit dem gestrichelten Körper 37 hier beispielsweise in Form eines Urinals sowie dem gestrichelt gezeigten Deckel 38 der Deckel 38 in Richtung des Pfeils P in 5 aufgeschwenkt, was im vorliegenden Fall manuell erfolgt, so wird einerseits der Schwenkarm 16 um die Armdrehachse AD verschwenkt. Über die Kopplung des Schwenkarms 16 über die Schubstange 14 zum Exzenterarm 12 und damit zum Drehteil 7 wird zwangsläufig auch das Drehteil 7 gedreht. Aufgrund der unterschiedlich langen Hebel H1 und H2 vollzieht jedoch der Schwenkarm 16 einen größeren Schwenkwinkel α um die Armdrehachse AD als das Drehteil 7 mit seinem Schwenkwinkel β um die Drehachse D. Im gezeigten Beispiel beträgt α ca. 140°, während β ca. 100° beträgt. Das heißt, dass quasi ein Übersetzungsverhältnis von ca. 1,4 aufgrund der Integration der mechanischen Kopplungseinrichtung 33 respektive der Auslegung der Hebel H1 und H2 realisiert ist.
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Der Schwenkwinkel β zwischen der Schließstellung und der maximalen Offenstellung liegt demzufolge in einem Bereich, den der Rotationsdämpfer unter Bereitstellung seiner Dämpfungsfunktion im gesamten Schwenkwinkel durchlaufen kann. Dies wiederum führt dazu, dass der Deckel mit seinem größer übersetzten Schwenkwinkel α während seiner gesamten Schwenkbewegung stets gedämpft ist. Er kann demzufolge bis in die Endstellung an der Wand anliegend aufgeschwenkt werden und aus dieser Offenstellung auch wieder in die Schließstellung bewegt werden, wobei er während der gesamten Schließbewegung gedämpft abschwenkt. Es ist zu keinem Zeitpunkt eine ungedämpfte Bewegung des Deckels gegeben.
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Die 7 - 13 zeigen vergrößerte Teilansichten der relevanten Bauteile.
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Die 7 und 8 zeigen zwei Perspektivansichten des Basisbauteils 2. Gut zu erkennen ist die halbschalenförmige Aufnahme 3, bei der in diesem Beispiel ein Zapfen 39 vorgesehen ist, in den die Befestigungsschraube 8 eingeschraubt wird.
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Gut zu sehen sind ferner die beiden Wangen 28, 29, zwischen denen die Schwenkarme 16, 17 aufgenommen sind. Ebenfalls gut zu sehen sind die beiden Durchbrechungen 35, durch die die Befestigungsschrauben 34 geführt werden.
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Das Basisbauteil 2 ist bevorzugt ein Kunststoffbauteil, vorzugsweise faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt.
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Die 9 und 10 zeigen zwei Darstellungen des Adapterteils 10. Die Perspektivansicht gemäß 9 zeigt anschaulich den sich auch axial erstreckenden Exzenterarm 12 mit dem daran angeformten Lagerzapfen 13 sowie den Befestigungsabschnitt 11 mit der Steckaufnahme, in die der Geometrieabschnitt 9 aufgenommen wird. Dieser Befestigungsabschnitt 11 ist auch anschaulich in 10 dargestellt. Ersichtlich ist ein kreisrunder Abschnitt vorgesehen, der über den zylindrischen Endabschnitt des Drehteils 7 (siehe 1) greift, und an den sich der längliche, die Befestigungsgeometrie 9 aufnehmende Abschnitt anschließt.
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Die 11 und 12 zeigen zwei Perspektivansichten jedes Schwenkarms 16, wobei dessen Basisgeometrie identisch zu der des Schwenkarms 17 ist. Gezeigt ist einerseits der längliche Befestigungsabschnitt 18, an dem mittels geeigneter Befestigungsschrauben der Deckel 38 fixiert wird. Ebenfalls gezeigt ist der U-förmige Abschnitt 20 mit dem länglichen Schenkel 22 und der Durchgangsbohrung 24 zur Aufnahme des Achsstifts 26. Die U-förmige Ausgestaltung des Abschnitts 20 ermöglicht seine entsprechende Anbindung an die Kopplungseinrichtung 33.
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Der gegenüberliegenden Ansicht gemäß 12 ist auch der Lagerzapfen 32 zu entnehmen, auf den die Schubstange 14 mit ihrem Lagerauge 15 aufgeschnappt wird.
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Der zweite Schwenkarm 17 ist identisch ausgeführt, er weist lediglich keinen Lagerzapfen 32 auf.
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13 zeigt schließlich eine Perspektivansicht der Schubstange 14 mit ihren beiden Lageraugen 15. Mit diesen wird sie auf die entsprechenden Lagerzapfen 13 und 32 aufgeschnappt respektive daran verrastet, wozu jeder der Lagerzapfen 13, 32 einen endständigen Ringbund aufweist, über den das jeweilige Lagerauge geschoben respektive gepresst wird und hinter dem es verschnappt.
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Auch das Adapterteil 10, die beiden Schwenkarme 16, 17 sowie die Schubstange 14 sind bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, vornehmlich mit Glasfaser.
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Alternativ dazu besteht natürlich auch die Möglichkeit, das Basisbauteil 2, das Adapterteil 10, die Schwenkarme 16, 17 sowie die Schubstange 14 aus Metall, beispielsweise Aluminium, zu fertigen, oder die Bauteile teilweise aus, vorzugsweise faserverstärktem, Kunststoff und Metall, vorzugsweise Aluminium, zu fertigen.
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Während die 5 und 6 einen Sanitärgegenstand 36 mit einem Körper 37 in Form eines Urinals zeigen, kann als ein solcher natürlich auch ein WC oder ein Bidet verwendet werden. In diesen Fällen steht der über die erfindungsgemäße Lagerangordnung schwenkgelagerte Deckel in der Schließstellung nicht wie beim Urinal schräg, sondern liegt im Wesentlichen horizontal auf dem WC oder Bidet auf. Aus dieser horizontalen Position wird er aufgeschwenkt und, wenn das WC oder Bidet relativ weit von der Wand absteht, auch über einen großen Schwenkwinkel in die Offenstellung, in der er an der Wand anliegt, geschwenkt. Da auch hier dieser Deckelschwenkwinkel größer als der dämpfende Schwenkwinkel des Rotationsdämpfers 5 ist, ist durch Integration der erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 auch bei dieser Anwendung eine Dämpfung während der gesamten Öffnungs- und Schließverschwenkung des Deckels sichergestellt.
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Alternativ zu dem Rotationsdämpfer 5 kann bei allen Anwendungsvarianten als Schwenkmittel 4 auch ein kleiner Elektromotor verwendet und am Basisbauteil befestigt werden. An dessen Abtriebswelle wird das Adapterteil 10 angeordnet, worüber der Elektromotor mit der Kopplungseinrichtung 33 gekoppelt wird. Hier ist ein automatischer Schwenkbetrieb sowohl zum Öffnen als auch Schließen möglich, wobei, da der Elektromotor über eine Steuerungseinrichtung gesteuert entsprechend langsam drehen kann, ebenfalls ein langsamer, quasi gedämpfter Schwenkbetrieb gegeben ist. Durch die integrierte Übersetzung wird erreicht, dass der Elektromotor nur um einen relativ kleinen Drehwinkel drehen muss, um den nötigen größeren Deckelschwenkwinkel zu realisieren.
