EP0989273B1 - Scharnier mit beweglichem Rotationszentrum - Google Patents

Description

Scharniere mit aussenliegendem, beweglichem Rotationszentrum werden vielfach für die Türen von Möbeln und Haushaltgeräten gebraucht, da sie platzsparend und versteckt angeordnet werden können, und weil sie gleichzeitig ermöglichen, bei geschlossener Tür auch dann eine glatte Aussenfläche zu erhalten, wenn die Tür mit einer verhältnismässig dicken, sogenannten Dekorplatte verkleidet ist. Insbesondere bei den verhältnismässig schweren, um eine horizontale Achse schwenkenden Türen von Waschmaschinen, insbesondere Geschirrspülmaschinen, sind noch weitere Bedingungen zu erfüllen: ihr Gewicht muss weitgehend durch ein Gegengewicht oder eine Feder kompensiert werden, das Scharnier muss sehr robust sein und dennoch eine geringe Breite aufweisen, um Platz für den Bottich der Maschine sowie die nötigen Dichtungen zu lassen, der Anschlag bei voll geöffneter, in der Regel etwa horizontaler Endlage der Tür sollte stark genug sein um fallweise das Gewicht eines kletternden Kleinkindes aufzunehmen, und die Öffnungskurve des Scharniers muss ein gutes Schliessen der Dichtungen sowie einen freien Weg der Dekorplatte auch bei Schrank-Hocheinbauten gewährleisten.

Die Patentschriften CH 682 168 A5 und EU 0 437 815 B1 zeigen ein für diesen Zweck geschaffenes sogenanntes Vierpunktscharnier, welches aber relativ breit baut, baulich aufwendig ist und eine getrennte, angelenkte Sperrklinke als Anschlag benötigt, welche im verfügbaren Bauraum nur eine begrenzte Lastgrenze aufweist. Zudem ist die Öffnungskurve dieser Lösung nicht ganz befriedigend. Es sind weitere Scharniere der hier betrachteten Art bekannt, und etwa in den US-A-2 648 093, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart, und US-A-3 131 423 beschrieben. Diese weisen jedoch keine im Verhältnis zu ihren Dimensionen speziell hoch belastbare Anschläge auf und benötigen solche auch nicht, weil sie für Türen vorgesehen sind, die in ihrer offenen Endstellung angenähert vertikal, und nicht horizontal stehen. Eine in Dokument EP 0 744 521 A1 vorgeschlagenes Scharnier besitzt zwar einen gesonderten Anschlag, der aber mangels symmetrischer Anordnung in bezug auf die tragenden Scharnierteile nicht optimal wirkt. Andere bekannte Ausführungen besitzen keinen gesonderten Anschlag, sei es weil sie hinreichend federbelastet sind, um ohne einen solchen auszukommen, wie etwa in der deutschen Auslegeschrift 1 191 257 dargestellt, sei es weil sie für Aufgaben geschaffen wurden, bei denen sich ein gesonderter Endanschlag erübrigt, wie etwa im US Patent 4 095 311 beschrieben. Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung wie im Hauptanspruch beschrieben definiert. Die Verteilung der Verbindungsorgane beidseits der Platten sichert eine weitgehend symmetrische Kräfteverteilung und gestattet es, äusserst wirksame Endanschläge einzurichten, die bei voll geöffneter Tür auf entgegengesetzten Seiten des momentanen Rotationszentrum zu liegen kommen, wodurch die Scharnierachsen auch bei grosser Belastung geschont werden. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Anschläge in der offenen Endstellung der Tür gegen ein seitliches Ausweichen geführt, was die Robustheit noch erhöht.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigen :

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung bei geschlossener Tür;

Figur 2 eine teilweise Aufsicht der Ausführungsform der Figur 1;

Figur 3 eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der Figur 1 bei voll geöffneter Tür;

Figur 4 einen Längsschnitt durch den Kipphebel der Figuren 1 und 3.

In Figur 1 bezeichnet 1 die Trägerplatte eines auf dem Sockel 5 eines Gerätes, beispielsweise eines Geschirrspülers, befestigten Scharniers, dessen schwenkbare Platte 2 die Türverkleidung 6 des Gerätes trägt. Die Platten 1, 2 sind durch einen ersten 3 und einen zweiten 4 Gelenkhebel verbunden, welche in ersten Drehpunkten 7, 8 an der Trägerplatte 1 und in zweiten Drehpunkten 9, 10 an der schwenkbaren Platte 2 angelenkt sind, so dass sich das momentane Rotationszentrum des Scharniers im Schnittpunkt Z der durch die beiden Drehpunkte 7, 9 und 8, 10 je eines Gelenkhebels bestimmten Geraden befindet. Die strichpunktierte Linie L zeigt die Bahn der unteren Kante der Türverkleidung 6 beim Öffnen, d.h. Herabschwenken der Tür.

Wie aus der Figur 2 ersichtlich, fluchten die Trägerplatte 1 und die schwenkbare Platte 2 im Bereich der Gelenkhebel 3 und 4, von denen jeder mit einem gleichgeformten, symmetrisch auf der anderen Seite der Platten angeordneten Gegenstück 3a, 4a gepaart ist und mit diesem zusammen ein Verbindungsorgan bildet, welches die Kräfte symmetrisch zwischen den Platten überträgt. Dadurch treten an diesen Teilen praktisch nur zu den Plattenebenen parallele Kräfte auf, und sie können entsprechend leicht und platzsparend ausgeführt werden. Insbesondere kann die in Figur 2 mit B bezeichnete Baubreite dieses Scharnierteils auf ein Minimum reduziert werden, was insofern wichtig ist, als es genügend Platz für den bei einem Geschirrspüler nahe an das Scharnier angrenzenden Bottich schafft.

Figur 3 zeigt eine der Figur 1 entsprechende Seitenansicht desselben Ausführungsbeispiels bei bis zum Anschlag geöffneter, d.h. horizontal heruntergeklappter Tür. Da beim Öffnen der Tür der zweite Drehpunkt 9 um nahezu 90° um den ersten Drehpunkt 7 herumschwenkt, weist die Trägerplatte 1 im Bereich zwischen den beiden ersten Drehpunkten 7 und 8 eine mit A bezeichnete Ausnehmung auf, in welche die den Drehpunkt 9 tragende Nase der schwenkbaren Platte 2 einfahren kann, wie aus Figur 3 ersichtlich. Dabei durchdringt die im Drehpunkt 9 befindliche, die Gelenkhebel 3 und 3a verbindende Achse die Mittelebene der Trägerplatte 1.

Um das Gewicht der Tür im teilweise offenen Zustand zu kompensieren, ist am Ende E eines von der Tür wegragenden Flügels 2a der schwenkbaren Platte 2 eine Zugstange 11 angelenkt, deren anderes Ende in F an einem im Punkt K der Trägerplatte 1 gelagerten Kipphebel 14 angelenkt ist. Das andere Ende dieses Kipphebels wirkt über eine Stellschraube 15 auf ein eine Druckfeder 16 aufweisendes, einstellbares Federbein 17, das sich an der mit M bezeichneten Stelle gegen die Trägerplatte 1 abstützt, um dem Gewicht der teilweise geöffneten Tür entgegenzuwirken. Die Geometrie des aus Federbein, Kipphebel, Zugstange und Flügel bestehenden Rückholmechanismus kann leicht so gewählt werden, dass ein gleichmässiger, integrierter Gewichtsausgleich über den ganzen Öffnungswinkel von 90° der Tür erzielt wird. Da das Federbein 17 samt der Druckfeder 16 einen relativ grossen Durchmesser aufweist, und daher verlangt, dass der axial daran angelenkte Kipphebel 14 einen entsprechenden Abstand von der Trägerplatte 1 aufweist, ist diese (wie aus Fig. 2 besser ersichtlich) an den Stellen R und S so gekröpft, dass der Flügel 2a der schwenkbaren Platte 2, die Zugstange 11, der Kipphebel 14 und die Mittelebene des Federbeins 17 hinreichend fluchten, um im wesentlichen nur parallel zur Trägerplatte 1 wirkende Rückstellkräfte zu erzeugen. Fallweise kann der Kipphebel 14 doppelwandig ausgeführt und wie in Fig. 4 gezeigt gekröpft sein, um die anderen Teile von nicht zu den Drehachsen senkrechten Kräften zu entlasten, so dass diese Teile besonders leicht ausgeführt werden können.

Um die Bewegung der Tür zu begrenzen, stossen bei voll geöffneter Tür die im Bereich der Gelenkhebel 3, 4 und 3a, 4a (von denen die letzteren zwei nur in Fig. 2 sichtbar sind) fluchtenden Platten 1, 2 an der in Fig. 3 mit P bezeichneten Stelle aufeinander. Damit die Trägerplatte 1 und die schwenkbare Platte 2 beim Anschlag nicht nebeneinander geraten und aneinander vorbeigleiten sind die Gelenkhebel 3, 3a dreieckig ausgebildet und von genügender Fläche, um die Platten zwischen sich zu führen. Dies sichert auch dann einen sauberen Anschlag, wenn die Platten dünn sind. Ein weiterer Anschlag Q besteht zwischen dem Ende E des Flügels 2a und einer an der Trägerplatte 1 vorgesehenen Nase N, welche beispielsweise direkt oder indirekt gegen die in E befindliche Achse oder gegen die Zugstange 11 stossen kann. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt das momentane Rotationszentrum Z bei voll geöffneter Tür fast genau in der Mitte zwischen den beiden Endanschlägen P und Q. Die Symmetrie dieser Anordnung sowie ihre verhältnismässig langen Hebelarme erlaubt eine grosse Belastung der offenen Tür - etwa durch ein herumturnendes Kleinkind - ohne die Gelenke 7 - 10 merklich zu beanspruchen. Infolge der geometrischen Symmetrie bleiben dabei die Gelenke des Vierpunkte-Scharniers auch dann entlastet, wenn die beiden Anschläge relativ grosse Toleranzen aufweisen.

Schliesslich sei bemerkt, dass eine Ausführung des Scharniers es gestattet, die Geometrie der vier Drehpunkte so zu wählen, dass die Öffnungskurve in den ersten 5° des Öffnungswinkels einem besonders steilen Anhub des Türblattes entspricht, was für Schrank-Hochbaueinheiten besonders erwünscht ist da es die problemlose Verwendung eines einteiligen Türblattes ermöglicht.

Claims (10)

1. Scharnier, insbesondere für die Tür eines Haushaltgerätes, mit zwei Verbindungsorganen (3, 4), von denen, in der Projektion auf eine zur Drehachse des Scharniers senkrechten Ebene gesehen, jedes einerseits in einem ersten Drehpunkt (7, 8) an mindestens einer ortsfesten Trägerplatte (1) und andererseits in einem zweiten Drehpunkt (9, 10) an mindestens einer zusammen mit der Tür schwenkbaren Platte (2) angelenkt ist, so dass sich die schwenkbare Platte (2) um einen beweglichen, im Schnittpunkt der Längsachsen beider Verbindungsorgane befindlichen, momentanen Rotationszentrum (Z, Z') dreht, wobei mindestens ein Verbindungsorgan mindestens ein Paar von auf entgegengesetzten Seiten einer Trägerplatte und einer schwenkbaren Platte befindlichen Gelenkhebeln (3, 3a; 4, 4a) aufweist, gekennzeichnet durch zwei bei voller Öffnung der Tür wirkende Anschläge (P, Q) zwischen den beiden Platten oder an diesen befestigten Organen, wobei in Anschlagstellung die beiden Anschläge (P, Q) zwischen den zur Schwenkachse senkrechten Mittelebenen durch je einen Hebel eines Paares (3, 3a; 4, 4a) von Gelenkhebeln liegen.
2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (3, 3a) des einen Paares ausgebildet sind, um in der Anschlagsstellung ein seitliches Ausweichen der dem Anschlag (P) benachbarten Teile beider Platten zu verhindern.
3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten im Bereich mindestens eines Gelenkhebel-Paare (3, 3a; 4, 4a) fluchten, und dass die Stützplatte (1) eine bis über die Verbindungslinie der beiden ersten Drehpunkte (7, 8) einspringende Einbuchtung (A) aufweist, um bei sich öffnender Tür einen freien Weg für die zu einem zweiten Drehpunkt (9) gehörige Gelenkachse zu schaffen.
4. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei voll geöffneter Tür das Verhältnis der längsten (7 - 10) zur kürzesten (8 - 9) Seite des durch die Drehpunkte gebildeten Vierecks grösser als drei ist (Fig. 3).
5. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei voller Öffnung der Tür der Winkel (PZ'Q) unter dem die beiden Anschläge (P, Q) von dem momentanen Rotationszentrum (Z') aus gesehen werden, grösser als 140° ist (Fig. 3).
6. Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der schwenkbaren Platte angelenkte Zugstange (11) die über einen seitlich an der Trägerplatte gelagerten Kipphebel (14) angelenkt und über diesen so mit einer Kompensationsfeder (16) verbunden ist, dass von einer gewissen Türöffnung an ein Druck auf die Kompensationsfeder ausgeübt wird.
7. Scharnier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) so aus ihrer Ebene im Bereich der ersten Drehpunkte herausgekröpft ist (R, S), dass die zur Schwenkachse senkrechte Mittelebene des Kipphebels (14) und/oder der Zugstange (11) zwischen zwei zu ihr parallelen, ein Paar von Gelenkhebeln (3, 3a; 4, 4a) an deren Aussenseiten berührenden Ebenen liegt.
8. Scharnier nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine von der Türseite her sicht- und zugreifbare Einstellungsvorrichtung (15) für die Vorspannung der Kompensationsfeder (16).
9. Scharnier nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein die Feder (16) tragender Mechanismus (17) an einer unbeweglichen Stelle (M) der Trägerplatte (1) abstützt.
10. Scharnier nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei geschlossener Tür das momentane Rotationszentrum (Z) des Scharniers, von dem die Zugstange (11) mit dem Kipphebel (14) verbindenden Gelenk (F) aus gesehen innerhalb eines Winkels von 10° beidseits der Zugstangen-Längsachse befindet.

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