EP2459831A1 - Scharnier mit hydraulischer dämpfungsvorrichtung - Google Patents

Scharnier mit hydraulischer dämpfungsvorrichtung

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EP2459831A1
EP2459831A1 EP10766218A EP10766218A EP2459831A1 EP 2459831 A1 EP2459831 A1 EP 2459831A1 EP 10766218 A EP10766218 A EP 10766218A EP 10766218 A EP10766218 A EP 10766218A EP 2459831 A1 EP2459831 A1 EP 2459831A1
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EP
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guide
hinge
guide part
pivot axis
damping device
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Günther Zimmer
Martin Zimmer
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    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/20—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices in hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • E05D3/02—Hinges with pins with one pin
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    • E05D2003/027—Hinges with pins with one pin having three knuckles the end knuckles being mutually connected
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    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means; Holders; Stops; Valves; Accessories therefor
    • E05Y2201/21—Brakes
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60—Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/622—Suspension or transmission members elements
    • E05Y2201/638—Cams; Ramps

Definitions

  • the invention relates to a hinge with two legs pivotable relative to one another between a basic position and an end position about a pivot axis and with a hydraulic damping device arranged on one of the legs and comprising an actuating part which can be displaced parallel to the pivot axis.
  • the piston of the hydraulic damping device comprises two control discs which control the damping of the opening and / or closing movement.
  • the present invention is based on the problem of developing a hinge whose damping is limited to a partial pivot angle.
  • the actuating part can be loaded by means of a guide part of a linear guide system.
  • the respective other leg comprises a second guide part of the linear guide system.
  • At least one of these guide parts has a guide slot for guiding the other guide element. partly on.
  • the guide slot on at least a portion which is arranged normal to the pivot axis of the hinge.
  • Figure 2 exploded view of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of FIG. 1
  • FIG. 1 Figure 5 top view of the open hinge
  • FIG. 7 Isometric view of a guide part
  • FIG. 8 is a view of FIG. 7;
  • FIG. 9 isometric view of a second guide part
  • Figure 10 is a view of Figure 9;
  • Figure 11 linear guide unit with the hinge open
  • Figure 12 linear guide unit with the hinge closed
  • FIG. 14 development at a pivoting angle of 90 degrees
  • FIG. 15 development at a swivel angle of 48 degrees
  • FIG. 16 development at a swivel angle of 24 degrees
  • FIG. 17 development at a pivoting angle of 0 degrees.
  • FIG. 1 shows a hinge (1), for example a cylinder belt (1).
  • a hinge (1) for example a cylinder belt (1).
  • Such fittings are used on windows or doors, the pivot angle of a closed position in an open position, for example, up to 180 degrees.
  • the cylinder derb section (1) can be designed for the right or left stop of a window or a door.
  • the door can be a building, room or vehicle door. Also, the use in the door of a stationary or built in a vehicle home appliance, such as a refrigerator of a motor home, conceivable.
  • FIG. 2 shows an exploded view of this hinge (1) and FIG. 3 shows a longitudinal section.
  • the Anschraubband shown (1) has two relative to each other about a pivot axis (5) pivotable leg (10, 30). It connects e.g. a frame or a frame with a door leaf.
  • the first, for example, fixed leg (10) is e.g. Fastened to the frame by means of fastening screws.
  • the second leg (30) is then struck on the door leaf.
  • the hinge (1) can also be fastened with the first leg (10) on the door leaf and with the second leg (30) on the frame. It can also be designed as a boring band, fish tape, pot band, etc.
  • the fixed leg in the exemplary embodiment (10) consists of an example L-shaped bent sheet metal web (13) and two of this example welded together aligned sleeves (11, 12).
  • the sleeves (11, 12) can also be integrated in the sheet metal web (13).
  • the imaginary bending line (14) of the sheet metal web (13) is parallel to the pivot axis (5) of the hinge (1).
  • Adjacent thereto is the fastening tab (16), which has, for example, five countersunk recesses (17) for receiving fastening screws, for example.
  • At its two ends of the fastening tabs (16) eg notches (18).
  • both sleeves (11, 12) sit holding bolts (23), each carrying a first hinge pin (40) as part of the hinge pin.
  • first hinge pin (40) as part of the hinge pin.
  • the leg (30) which can be pivoted in FIG. 1 comprises a largely cylindrical sleeve section (31) and a fastening lug (32).
  • the latter has, for example, three notches (33) for receiving eg fastening screws.
  • a breakthrough (34) sits a retaining bolt (24) having a second hinge pin (70), see.
  • Figure 2 wears.
  • the pivotable leg (30) is mounted by means of sliding sleeves (21, 22) in the fixed leg (10).
  • the first two hinge pins (40) each comprise a cup-shaped guide sleeve (41) which can be fastened in the respective sleeve (11, 12).
  • the respective guide sleeve (41) has a through hole (43) for receiving the retaining bolt (23). The facing in the direction of the hinge center face of the
  • Guide sleeve (41) has a U-shaped recess (44).
  • each guide sleeve (41) sits a hydraulic damping device (42), see. Figure 3.
  • this is a linear damper unit in the design of a cylinder-piston unit (42).
  • the cylinder-piston unit (42) comprises a cylinder (46), a piston loaded with a return spring and a piston rod (45) connected to the piston and protruding from the cylinder head (47).
  • the piston has throttle valves, for example, and delimits a displacement space in the cylinder (46) from a compensation chamber.
  • first guide part (61) which is H-shaped in cross-section is shown in FIGS. 7 and 8 in a dimetric view and in a front view.
  • the two legs (62) projecting in the direction of the guide sleeve (41) each engage in the recesses (44) of the guide sleeve (41), cf. FIG. 4.
  • the first guide part (61) is parallel to the guide sleeve (41) in the axial direction (4)
  • Swiveling axis (5) displaceable.
  • the transverse web (63) bears against the piston rod head (51) in the hinge position shown in FIG.
  • the sides of the guide parts (61) facing away from the legs (62) are designed as guide slots (65) which surround a central recess (64).
  • These uneven sliding surfaces (65) have along the circumference of the guide part (61) two minima (66) and two maxima (67) as well as these connecting surface elements (68).
  • the lines connecting the outer and inner contours of the sliding surface (65) are, for example, directed radially to the pivot axis (5).
  • the two maxima (67) and the two minima (66) are each arranged in mirror image to each other.
  • the maxima (67) are each offset by a quarter circle from the minima (66).
  • the minima (66) and maxima (67) are planar portions (66, 67) of the sliding surface (65), which are each arranged normal to the pivot axis (5) of the hinge (1).
  • the section of the slide guide (65) covered by the section of the minimum (66) has an opening angle of 92 degrees, which is related to the pivot axis (5).
  • the adjoining segment of the connection area (68) passes over a segment angle of 44 degrees relative to the pivot axis (5) up to the maximum (67).
  • the measured in the direction of the pivot axis (5) distance of these planes the minimum (66) and the maximum (67) corresponds, for example, half the stroke of the cylinder-piston unit (42).
  • the connecting surface elements (68) connect tangentially to these planes. For example, the maximum slope of these surface elements (68) with the planes of the maxima (67) and with the plane of the minima (66) forms an angle of 58 degrees.
  • the mean distance between the left and right-hand part of the guide channels (65), for example, in FIG. 8 is seven times as large as that in a side view to illustrate FIG 8 measured average distance of the at the maxima (67) adjacent portions of the connecting portion (68).
  • the minima (66) and maxima (67) can be offset from each other by more than a quarter circle.
  • the offset may be 110 degrees, 130 degrees, or 150 degrees.
  • this can also comprise a single maximum (67) and a single minimum (66).
  • a sawtooth formation of the settlement is conceivable.
  • Such a guide part (61) then has a guide slot (65), at whose minimum (66) and maximum (67) only one connecting area (68) adjoins in each case.
  • first guide part (61) bears against a second guide part (81).
  • This second guide part (81) is fixed by means of the bolt (24), e.g. attached to the door leaf side hinge wing (30).
  • Figures 9 and 10 show the second guide part (81) in an isometric view and in a front view.
  • This guide part (81) which is H-shaped in cross-section is in the embodiment example symmetrical to a center plane constructed, which is normal to the pivot axis (5).
  • the cross bar (83) has a through hole (82) which receives the retaining pin (24).
  • the end faces of the guide part (81) each include an uneven guide slot (85) surrounding a recess (84) in the manner of a ring.
  • These guide grooves (85) are annular surfaces (85), each having two minima (86) and two maxima (87).
  • the respective guide slot (85) is congruent to that shown in Figures 7 and 8 sliding surface (65).
  • the distance between the maxima (87) of the minima (86), measured in the direction of the pivot axis (5) is also here half the piston stroke of the cylinder-piston unit (42).
  • the development of the individual guide slot (85) of the second guide part (81) can be designed as the development of the guide slot (65) of the first guide part (61).
  • first the second guide part (81) in the second hinge leg (30) by means of the retaining bolt (24) attached.
  • the second leg (30) is inserted together with the sliding sleeves (21, 22) in the first leg (10), so that the sleeves (11, 12) and the sleeve portion (31) are aligned.
  • the first guide parts (61) can be inserted from both sides into the sleeves (11, 12) until they rest on the guide slots (85) of the second guide part (81).
  • the guide sleeves (41) are inserted with the cylinder-piston units (42), discs (48) and springs (49) used therein in the sleeves (11, 12).
  • the recesses (44) engage around the legs (62) of the guide partly (61).
  • the retaining bolts (23) through the openings (19) and the through holes (43) are mounted.
  • the assembly of the components is also conceivable in a different order.
  • the thus prepared hinge (1) is e.g. mounted on a frame and on a door leaf. After assembly, the second hinge pin (70) about the pivot axis (5) relative to the first hinge pin (40) is pivotable.
  • the pivoting angle of the hinge (1) from the basic position (6) shown in a plan view in FIG. 5 to the end position in the exemplary embodiment is e.g. 110 degrees.
  • Figure 3 shows a longitudinal section of e.g. still around
  • FIG. 11 shows this hinge (1) in this pivotal position without the two
  • the second guide part (81) is mitge swings.
  • the guide slots (85) slide in this case in the pivoting direction (8) along the sliding surfaces (65).
  • Figures 13 and 14 show a related to the lateral surface, greatly simplified development of the two guide members (61, 81) at a ⁇ réellesschwenkwinkel of 110 degrees and 90 degrees.
  • the first guide part (61) which is prevented from rotating about the pivot axis (5) by the positive locking of the legs (62) with the recesses (44) of the guide sleeve (41), initially remains at rest.
  • the two connection regions (68, 88) of the sliding pairings (61, 81) slide on each other.
  • FIG. 4 shows, for example, the state at a residual opening angle of 24 degrees.
  • the first guide part (61) is displaced outwards relative to the second guide part (81) in the axial direction (4) parallel to the pivot axis (5).
  • the guide part (61) is guided in the recess (44) of the guide sleeve (41) in the direction of the base of the recess (44).
  • the linear guide system (60) causes the Pivoting movement of the second guide part (81) a linear movement of the first guide part (61).
  • the linear guide system (60) loads the piston rod (45) of the cylinder-piston unit (42) with the first guide part (61).
  • the piston is inserted.
  • hydraulic fluid is displaced from the displacement chamber via a throttle point in the expansion chamber. For example, after the start of the displacement, the volume of the displaced liquid is constant over the piston stroke. The retraction movement of the piston rod is delayed. The delay decreases with decreasing speed.
  • the contact point of the sliding pair (61, 81) - this may also be a contact surface - moves in this pivot angle interval to the two maxima (67, 87).
  • the piston rod (45) is now no longer retracted.
  • FIG. 12 shows the closed hinge (1) without the two legs (10, 30).
  • FIG. 17 shows a developed view of the two guide parts (61, 81) in this pivot angle position of 0 degrees.
  • the two maxima (67, 87) lie on each other.
  • the legs (62) of the first guide part (61) lie on the hinge center facing away from the base
  • FIG. 6 shows a plan view of a closed hinge (1).
  • the closing angle interval of the hinge (1), in which the damping is effective may be greater or less than that
  • the door If the door is closed manually or by a gust of wind, the door is reliably braked. It can then be pivoted by hand or by means of a collection device in the closed end position.
  • the hinge (1) When the door leaf is opened, the hinge (1) is pivoted from the closed end position shown in FIG. 6 into the open basic position (6) shown in FIG. In this case, slide the sliding surfaces (65) and the annular surfaces (85) of the guide members (61, 81) from each other. As soon as the
  • the maxima (86) of the second guide part (81) lie in the minima (66) of the first guide part (61) and the maxima (67) of first guide part (61) in the minima (86) of the second guide part (61), cf. FIG. 15.
  • the linear guide system (60) does not carry out any further linear movement during the further opening of the door leaf.
  • the piston rod (45) abuts against the web (63).
  • the cylinder-piston unit (42) is extended.
  • the hinge (1) has two cylinder-piston units (42) which are arranged symmetrically to the imaginary center line of the hinge (1).
  • the two units can be twisted against each other.
  • the first damping unit (42) is activated at a residual opening angle of 45 degrees and the other at a residual opening angle of 35 degrees.
  • the cylinder-piston unit (42) may comprise two pistons and two piston rods. The latter protrude through the oppositely oriented end faces of the cylinder.
  • the hinge (1) can also have only a first (61) and a second guide part (81) and a damping device (42).
  • the second guide part (81) then has a cylindrical spike-like extension, which projects into the second stationary sleeve (12), for example.
  • the opening movement of the hinge (1) can be damped.
  • the hinge (1) is then moved from an eg closed basic position (9), cf. Figure 6, in an open position, cf. Figure 5 pivoted. In a pivot angle range adjacent to the basic position (9), the planes of the minima (66, 86) slide on the planes of the maxima (67, 87).
  • a hinge (1) with two pairs of sliding surfaces (61, 81) and with two damping devices (42) can also be designed such that one damping device (42) responds when the door leaf is closed and the other damping device (42) during the opening of the door leaf.
  • One of the guide slots (65; 85) can be designed, for example, as a spherical segment.
  • Lisse (85; 65) then corresponds to the piston stroke of the cylinder-piston unit (42).
  • the function of a hinge (1) with such a sliding pair (61, 81) corresponds to the function of the first described hinge (1).
  • cylinder-piston unit (42) can be used as a hydraulic damping device, a rotary damper.
  • the linear guide system (60) then loads an actuating part (45), e.g. a rack that meshes with the rotatable wheel of the damper.
  • a guide slot (65; 85) can have further planar sections.
  • a middle one e.g. a middle one
  • Swing angle range to be attenuation-free.
  • the door can then be closed initially unrestrained from a middle closed position. Only then does the e.g. speed-proportional damping.
  • connection area 68 surface elements, connection area

Landscapes

  • Hinges (AREA)
  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit zwei relativ zueinander zwischen einer Grundstellung und einer Endstellung um eine Schwenkachse schwenkbaren Schenkeln und mit einer an einem der Schenkel angeordneten hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, die ein parallel zur Schwenkachse verschiebbares Betätigungsteil umfasst. Dazu ist das Betätigungsteil mittels eines Führungsteils eines Linearführungssystems belastbar. Der jeweils andere Schenkel umfasst ein zweites Führungsteil des Linearführungssystems. Zumindest eines dieser Führungsteile weist eine Führungskulisse zur Führung des jeweils anderen Führungsteils auf. Außerdem weist die Führungskulisse zumindest einen Abschnitt auf, der normal zur Schwenkachse des Scharniers angeordnet ist. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Scharnier entwickelt, dessen Dämpfung auf einen Teilschwenkwinkel begrenzt ist.

Description

Scharnier mit hydraulischer Dämpfungsvorrichtung
Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit zwei relativ zueinander zwischen einer Grundstellung und einer Endstellung um eine Schwenkachse schwenkbaren Schenkeln und mit einer an einem der Schenkel angeordneten hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, die ein parallel zur Schwenkachse verschiebbares Betätigungsteil umfasst.
Aus der DE 10 2006 019 548 Al ist ein derartiges Scharnier bekannt. Der Kolben der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung umfasst zwei Steuerscheiben, die die Dämpfung der Öffnungs- und/oder Schließbewegung steuern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Scharnier zu entwickeln, dessen Dämpfung auf einen Teilschwenkwinkel begrenzt ist.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu ist das Betätigungsteil mittels eines Füh- rungsteils eines LinearführungsSystems belastbar. Der jeweils andere Schenkel umfasst ein zweites Führungsteil des Linear- führungsSystems . Zumindest eines dieser Führungsteile weist eine Führungskulisse zur Führung des jeweils anderen Führungs- teils auf. Außerdem weist die Führungskulisse zumindest einen Abschnitt auf, der normal zur Schwenkachse des Scharniers angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dargestellter Ausführungsformen .
Figur 1 Scharnier;
Figur 2 Explosionszeichnung von Figur 1 ;
Figur 3 Längsschnitt von Figur 1 ;
Figur 4 Scharnier mit abgenommenen Schenkel;
Figur 5 Draufsicht des geöffneten Scharniers;
Figur 6 Draufsicht des geschlossenen Scharniers;
Figur 7 Isometrische Ansicht eines Führungsteils ;
Figur 8 Ansicht von Figur 7;
Figur 9 Isometrische Ansicht eines zweiten Führungsteils ;
Figur 10 Ansicht von Figur 9;
Figur 11 Linearführungseinheit bei geöffnetem Scharnier;
Figur 12 Linearführungseinheit bei geschlossenem Scharnier;
Figur 13 Abwicklung der Führungsteile bei einem mit einem
Schwenkwinkel von 110 Grad geöffneten Scharnier;
Figur 14 Abwicklung bei einem Schwenkwinkel von 90 Grad;
Figur 15 Abwicklung bei einem Schwenkwinkel von 48 Grad;
Figur 16 Abwicklung bei einem Schwenkwinkel von 24 Grad;
Figur 17 Abwicklung bei einem Schwenkwinkel von 0 Grad.
Die Figur 1 zeigt ein Scharnier (1), z.B. ein Zylinderband (1) . Derartige Beschläge werden an Fenstern oder Türen eingesetzt, deren Schwenkwinkel von einer geschlossenen Lage in eine offene Lage z.B. bis zu 180 Grad beträgt. Die Zylin- derbänder (1) können für den Rechts- oder Linksanschlag eines Fensters oder einer Tür ausgeführt sein. Die Tür kann eine Gebäude-, Raum- oder Fahrzeugtür sein. Auch ist der Einsatz in der Tür eines stationären oder in einem Fahrzeug eingebauten Haushaltsgeräts, z.B. eines Kühlschranks eines Wohnmobils, denkbar .
Die Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung dieses Scharniers (1) und die Figur 3 einen Längsschnitt.
Das dargestellte Anschraubband (1) hat zwei relativ zueinander um eine Schwenkachse (5) schwenkbare Schenkel (10, 30) . Es verbindet z.B. eine Zarge oder einen Blendrahmen mit einem Türblatt. Der erste, beispielsweise feststehende Schenkel (10) ist z.B. mittels Befestigungsschrauben an der Zarge befestig- bar. Der zweite Schenkel (30) ist dann am Türblatt angeschlagen.
Das Scharnier (1) kann auch mit dem ersten Schenkel (10) am Türblatt und mit dem zweiten Schenkel (30) an der Zarge befestigbar sein. Auch kann es als Einbohrband, Fischband, Topf- band, etc. ausgebildet sein.
Der im Ausführungsbeispiel feststehende Schenkel (10) besteht aus einem z.B. L-förmig gebogenen Blechsteg (13) und zwei an diesem z.B. angeschweißte miteinander fluchtende Hülsen (11, 12). Die Hülsen (11, 12) können auch in den Blechsteg (13) integriert sein. Die gedachte Biegelinie (14) des Blechstegs (13) ist parallel zur Schwenkachse (5) des Schar- niers (1) . An diese grenzt der Befestigungslappen (16) an, der beispielsweise fünf angesenkte Ausnehmungen (17) zur Aufnahme z.B. von Befestigungsschrauben aufweist. An seinen beiden Enden hat der Befestigungslappen (16) z.B. Ausklinkungen (18). In beiden Hülsen (11, 12) sitzen Haltebolzen (23), die jeweils einen ersten Scharnierzapfen (40) als Teil des Scharnierdorns tragen . Der in der Figur 1 schwenkbare Schenkel (30) umfasst in der Darstellung der Figur 1 einen weitgehend zylindrischen Hülsen- abschnitt (31) und einen Befestigungsläppen (32). Letzterer weist z.B. drei Ausklinkungen (33) zur Aufnahme z.B. von Befestigungsschrauben auf. In einem Durchbruch (34) sitzt ein Haltebolzen (24), der einen zweiten Scharnierzapfen (70), vgl. Figur 2, trägt. Der schwenkbare Schenkel (30) ist mittels Gleithülsen (21, 22) im feststehenden Schenkel (10) gelagert.
Der beiden ersten Scharnierzapfen (40) umfassen jeweils eine in der jeweiligen Hülse (11, 12) befestigbare topfförmige Füh- rungshülse (41). Die jeweilige Führungshülse (41) hat eine Durchgangsbohrung (43) zur Aufnahme des Haltebolzens (23). Die in Richtung der Scharniermitte zeigende Stirnseite der
Führungshülse (41) weist eine u-förmige Aussparung (44) auf.
In jeder Führungshülse (41) sitzt eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (42), vgl. Figur 3. Im Ausführungsbeispiel ist dies eine Lineardämpfereinheit in der Bauform einer Zylinder- Kolbeneinheit (42). Die Zylinder-Kolbeneinheit (42) umfasst einen Zylinder (46), einen mit einer Rückstellfeder belasteten Kolben und eine mit dem Kolben verbundene, aus dem Zylinderkopf (47) herausragende Kolbenstange (45). Der Kolben weist beispielsweise Drosselventile auf und grenzt im Zylinder (46) einen Verdrängungsraum von einem Ausgleichsraum ab.
Auf der Kolbenstange (45) sitzt angrenzend an den Zylinderkopf (47) eine Scheibe (48). An der Scheibe (48) liegt eine die Kolbenstange (45) umgebende Feder (49), z.B. eine Druckfeder (49) , an. In den beiden Hülsen (11, 12) sitzt jeweils ein erstes Führungsteil (61). Dieses im Querschnitt H-förmige Führungsteil (61) ist in den Figuren 7 und 8 in einer dimetrischen An- sieht und in einer Vorderansicht dargestellt. Die beiden in Richtung der Führungshülse (41) ragenden Beine (62) greifen jeweils in die Aussparungen (44) der Führungshülse (41) ein, vgl. Figur 4. Gegenüber der Führungshülse (41) ist das erste Führungsteil (61) in axialer Richtung (4) parallel zur
Schwenkachse (5) verschiebbar. Der Quersteg (63) liegt in der in der Figur 3 dargestellten Scharnierposition am Kolbenstangenkopf (51) an.
Die den Schenkeln (62) abgewandte Seiten der Führungs- teile (61) sind im Ausführungsbeispiel als Führungskulis- sen (65) ausgebildet, die eine zentrale Ausnehmung (64) umgeben. Diese unebene Gleitflächen (65) weisen entlang des Um- fangs des Führungsteils (61) zwei Minima (66) und zwei Ma- xima (67) sowie diese verbindende Flächenelemente (68) auf. Die die Außen- und Innenkontur der Gleitfläche (65) verbindenden Geraden sind z.B. radial zur Schwenkachse (5) gerichtet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Ma- xima (67) sowie die beiden Minima (66) jeweils spiegelbildlich zueinander angeordnet. Außerdem sind die Maxima (67) jeweils um einen Viertelkreis versetzt zu den Minima (66) angeordnet. Die Minima (66) und Maxima (67) sind ebene Abschnitte (66, 67) der Gleitfläche (65), die jeweils normal zur Schwenkachse (5) des Scharniers (1) angeordnet sind. Das vom Abschnitt des Minimums (66) überdeckte Segment der Kulissenführung (65) hat einen auf die Schwenkachse (5) bezogenen Öffnungswinkel von 92 Grad. Das sich anschließende Segment des Verbindungsbe- reichs (68) überstreicht bis zum Maximum (67) einen auf die Schwenkachse (5) bezogenen Segmentwinkel von 44 Grad. Der in Richtung der Schwenkachse (5) gemessene Abstand dieser Ebenen des Minima (66) und der Maxima (67) entspricht beispielsweise dem halben Hub der Zylinder-Kolbeneinheit (42). Die verbindenden Flächenelemente (68) schließen tangential an diese Ebenen an. Beispielsweise schließt die maximale Steigung dieser Flä- chenelemente (68) mit den Ebenen der Maxima (67) und mit der Ebene der Minima (66) einen Winkel von 58 Grad ein.
In dem an das Minimum (66) angrenzenden Abschnitt des Verbindungsbereichs (68) ist der mittlere Abstand des in der DarStellung der Figur 8 linken und rechten Teils der Führungsku- lisse (65) beispielsweise sieben Mal so groß wie der in einer Seitenansicht zur Darstellung der Figur 8 gemessene mittlere Abstand des an die Maxima (67) angrenzenden Abschnitte des Verbindungsbereichs (68).
Die Minima (66) und Maxima (67) können zueinander um mehr als einen Viertelkreis versetzt sein. Beispielsweise kann der Versatz 110 Grad, 130 Grad oder 150 Grad betragen. In einer Abwicklung der Mantelfläche des Führungsteils (61) kann dieses auch ein einziges Maximum (67) und ein einziges Minimum (66) umfassen. Auch ist eine sägezahnförmige Ausbildung der Abwicklung denkbar. Ein derartiges Führungsteil (61) hat dann eine Führungskulisse (65), an deren Minimum (66) und Maximum (67) jeweils nur ein Verbindungsbereich (68) angrenzt.
Im montierten Zustand liegt das erste Führungsteil (61) an einem zweiten Führungsteil (81) an. Dieses zweite Führungsteil (81) ist mittels des Bolzens (24) z.B. am türblattseiti- gen Scharnierflügel (30) befestigt.
Die Figuren 9 und 10 zeigen das zweite Führungsteil (81) in einer isometrischen Ansicht und in einer Vorderansicht. Dieses im Querschnitt H-förmige Führungsteil (81) ist im Ausführungs- beispiel symmetrisch zu einer Mittelebene aufgebaut, die normal zur Schwenkachse (5) liegt. Der Quersteg (83) hat eine Durchgangsbohrung (82), die den Haltebolzen (24) aufnimmt. Die Stirnseiten des Führungsteils (81) umfassen im Ausfüh- rungsbeispiel jeweils eine ringartig eine Ausnehmung (84) umgebende, unebene Führungskulisse (85) . Diese Führungskulis- sen (85) sind Ringflächen (85), die jeweils zwei Minima (86) und zwei Maxima (87) aufweisen. In der Darstellung ' der Figu- ren 9 und 10 ist die jeweilige Führungskulisse (85) kongruent zu der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Gleitfläche (65) . Der Abstand der Maxima (87) von den Minima (86), gemessen in Richtung der Schwenkachse (5) beträgt auch hier den halben Kolbenhub der Zylinder-Kolbeneinheit (42).
Die Abwicklung der einzelnen Führungskulisse (85) des zweiten Führungsteils (81) kann so ausgebildet sein wie die Abwicklung der Führungskulisse (65) des ersten Führungsteils (61). Bei der Montage des Scharniers (1) wird beispielsweise zunächst das zweite Führungsteil (81) im zweiten Scharnierschenkel (30) mittels des Haltebolzens (24) befestigt. Der zweite Schenkel (30) wird zusammen mit den Gleithülsen (21, 22) in den ersten Schenkel (10) eingesetzt, so dass die Hülsen (11, 12) und der Hülsenabschnitt (31) miteinander fluchten.
Nun können von beiden Seiten die ersten Führungsteile (61) in die Hülsen (11, 12) eingeschoben werden, bis sie an den Führungskulissen (85) des zweiten Führungsteils (81) anliegen.
Hierauf werden die Führungshülsen (41) mit den hierin eingesetzten Zylinder-Kolben-Einheiten (42), Scheiben (48) und Federn (49) in die Hülsen (11, 12) eingeschoben. Hierbei umgreifen die Aussparungen (44) die Schenkel (62) des Führungs- teils (61) . Zum Schluss können die Haltebolzen (23) durch die Durchbrüche (19) und die Durchgangsbohrungen (43) montiert werden . Die Montage der Bauteile ist auch in anderer Reihenfolge denkbar.
Das so vorbereitete Scharnier (1) wird z.B. an einer Zarge und an einem Türblatt montiert. Nach der Montage ist der zweite Scharnierzapfen (70) um die Schwenkachse (5) relativ zum ersten Scharnierzapfen (40) schwenkbar. Der Schwenkwinkel des Scharniers (1) von der in der Figur 5 in einer Draufsicht dargestellten Grundstellung (6) bis zur Endstellung beträgt im Ausführungsbeispiel z.B. 110 Grad.
Die Figur 3 zeigt einen Längsschnitt eines z.B. noch um
90 Grad geöffneten Scharniers (1) . Die Figur 11 zeigt dieses Scharnier (1) bei dieser Schwenkstellung ohne die beiden
Schenkel (10, 30) . In beiden Gleitpaarungen (61, 81) liegen die beiden Führungsteile (61, 81) jeweils so aneinander, dass die Maxima (67) des ersten Führungsteils (61) z.B. zentrisch mit seitlichem Spiel in den Minima (86) des zweiten Führungs- teils (81) liegen. Außerdem liegen die Maxima (87) des zweiten Führungsteils (81) in den Minima (66) der beiden ersten Füh- rungsteile (61). Die Kolbenstangen (45) der Zylinder-Kolbeneinheiten (42) sind ausgefahren. Die Federn (49) sind entlastet. Die Beine (62) des ersten Führungsteils (61) liegen in der Nähe des der Scharniermitte zugewandten offenen Endes der Aussparung (44) .
Beim Schließen des Türflügels wird der schwenkbare Schenkel (30) in der entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten
Schwenkrichtung (8), vgl. Figur 5 geschwenkt. Mit dem Scharnierschenkel (30) wird das zweite Führungsteil (81) mitge- schwenkt. Die Führungskulissen (85) gleiten hierbei in der Schwenkrichtung (8) entlang der Gleitflächen (65). Die Figuren 13 und 14 zeigen eine auf die Mantelfläche bezogene, stark vereinfachte Abwicklung der beiden Führungsteile (61, 81) bei einem Öffnungsschwenkwinkel von 110 Grad und von 90 Grad. Das durch den Formschluss der Beine (62) mit den Ausnehmungen (44) der Führungshülse (41) an einem Verdrehen um die Schwenkachse (5) gehinderte erste Führungsteil (61) bleibt zunächst in Ruhe .
Beim weiteren Schließen des Türflügels stoßen z.B. bei einem Restöffnungswinkel von 42 Grad die beiden Verbindungsbereiche (68, 88) aneinander, vgl. die in der Figur 15 dargestellte Abwicklung. Dieser Schwenkwinkel begrenzt den an die Grund- Stellung (6) angrenzenden Schwenkwinkelbereich (7), in dem beim Schwenken des zweiten Führungsteils (81) in dem durch die Führungsteile (61, 81) und die Führungshülse (41) gebildeten Linearführungssystem (60) keine Linearbewegung verursacht wird. Die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung wird in diesem Schwenkwinkelbereich (7) nicht durch die Dämpfungsvorrichtung (42) beeinflusst.
Wird der Türflügel weiter geschlossen, gleiten jeweils die beiden Verbindungsbereiche (68, 88) der Gleitpaarungen (61, 81) aufeinander ab. Dies ist in der Figur 4 und als Abwicklung in der Figur 16 dargestellt. Letztere zeigt beispielsweise den Zustand bei einem Restöffnungswinkel von 24 Grad. In beiden äußeren Dornteilen (40) wird das erste Führungsteil (61) relativ zum zweiten Führungsteil (81) in axialer Richtung (4) pa- rallel zur Schwenkachse (5) nach außen verschoben. Das Führungsteil (61) wird hierbei in der Ausnehmung (44) der Führungshülse (41) in Richtung des Grunds der Ausnehmung (44) geführt. Im Linearführungssystem (60) verursacht damit die Schwenkbewegung des zweiten Führungsteils (81) eine Linearbewegung des ersten Führungsteils (61).
Das Linearführungssystem (60) belastet mit dem ersten Füh- rungsteil (61) die Kolbenstange (45) der Zylinder-Kolbeneinheit (42) . Der Kolben wird eingeschoben. In der Zylinder-Kolbeneinheit (42) wird hydraulische Flüssigkeit aus dem Verdrängungsraum über eine Drosselstelle in den Ausgleichsraum verdrängt. Beispielsweise ist nach dem Beginn der Verdrängung das Volumen der verdrängten Flüssigkeit über den Kolbenweg konstant. Die Einfahrbewegung der Kolbenstange wird verzögert. Die Verzögerung nimmt mit abnehmender Geschwindigkeit ab.
Gleichzeitig wird in der Zylinder-Kolbeneinheit (42) eine Rückstellfeder komprimiert. Außerdem wird die Druckfeder (49) belastet.
Der Berührpunkt der Gleitpaarung (61, 81) - dies kann auch eine Berührfläche sein - wandert in diesem Schwenkwinkelintervall zu den beiden Maxima (67, 87) . Beim weiteren Schließen, beispielsweise noch bevor die Tür ganz geschlossen ist, gleiten die beiden Maxima (67, 87) aufeinander. Die Kolbenstange (45) wird nun nicht mehr weiter eingefahren. Das
Schließen des Türflügels wird nicht weiter verzögert. Beispielsweise kann der Türflügel jetzt mittels einer Einzugsvor- richtung in die geschlossene Endlage gezogen werden. Die Figur 12 zeigt das geschlossene Scharnier (1) ohne die beiden Schenkel (10, 30) . In der Figur 17 ist eine Abwicklung der beiden Führungsteile (61, 81) in dieser Schwenkwinkelposition von 0 Grad dargestellt. Die beiden Maxima (67, 87) liegen aufeinander. Die Beine (62) des ersten Führungsteils (61) liegen an dem der Scharniermitte abgewandtem Grund der
Aussparungen (44). Das Betätigungselement (45) der
hydraulischen Dämpfungseinheit (42) ist eingefahren. Die Figur 6 zeigt eine Draufsicht eines geschlossenen Scharniers (1) .
Das Schließwinkelintervall des Scharniers (1), in dem die Dämpfung wirksam ist, kann größer oder kleiner als das
beschriebene Schwenkwinkelintervall sein. Es kann auch
unmittelbar an die geschlossene Scharnierstellung angrenzen.
Wird der Türflügel - manuell oder durch einen Windstoß - zuge- schlagen, wird der Türflügel somit zuverlässig abgebremst. Er kann dann von Hand oder mittels einer Einzugsvorrichtung in die geschlossene Endlage geschwenkt werden.
Beim Öffnen des Türflügels wird das Scharnier (1) von der in der Figur 6 dargestellten geschlossenen Endlage in die in der Figur 5 dargestellte geöffnete Grundstellung (6) geschwenkt. Hierbei gleiten die Gleitflächen (65) und die Ringflächen (85) der Führungsteile (61, 81) aufeinander ab. Sobald die
Berührzone der Gleitpaarung (61, 81) die Ebenen der Ma- xima (67, 87) verlässt, drückt die sich entspannende Druckfeder (49) das erste Führungsteil (61) gegen das zweite Führungsteil (81) . Das erste Führungsteil (61) wandert, in der Aussparung (44) geführt, in Richtung der Scharniermitte. Durch das axiale Verschieben des ersten Führungsteils (61) entlastet die Linearführungseinheit (60) die Kolbenstange (45) der Zylinder-Kolbeneinheit (42). Die Rückstellfeder der Zylinder-Kolbeneinheit (42) entspannt sich und drückt den Kolben in Richtung der Scharniermitte. Die Kolbenstange (45) fährt dem Führungsteil (61) nach. Sie kann dabei, z.B. während einer schnellen Öffnungsbewegung des Scharniers (1), vom Steg (63) des Führungsteils (61) abheben. Sobald die Berührzone den an die Grundstellung (6) angrenzenden Schwenkwinkel (7) erreicht, liegen die Maxima (86) des zweiten Führungsteils (81) in den Minima (66) des ersten Füh- rungsteils (61) und die Maxima (67) des ersten Führungs- teils (61) in den Minima (86) des zweiten Führungsteils (61), vgl. Figur 15. Das Linearführungssystem (60) führt beim weiteren Öffnen des Türflügels keine weitere Linearbewegung durch. Die Kolbenstange (45) legt sich an den Steg (63) an. Die Zylinder-Kolbeneinheit (42) ist ausgefahren.
Beim weiteren Öffnen des Türflügels gleiten die beiden Führungsteile (61, 81) - ohne axiale Bewegung - aufeinander ab.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Scharnier (1) zwei Zylinder-Kolbeneinheiten (42), die symmetrisch zur gedachten Mittellinie des Scharniers (1) angeordnet sind. Die beiden Einheiten können gegeneinander verdreht sein. So kann z.B. die erste Dämpfungseinheit (42) bei einem Restöffnungswinkel von 45 Grad und die andere bei einem Restöffnungswinkel von 35 Grad aktiviert werden.
Es ist auch denkbar, die Dämpfungseinheit (42) mittig im
Scharnier (1) und jeweils ein Führungsteil (81) in den Hülsen (11, 12) anzuordnen. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Zylinder-Kolbeneinheit (42) zwei Kolben und zwei Kolbenstangen aufweisen. Letztere ragen durch die entgegengesetzt orientierten Stirnseiten des Zylinders.
Das Scharnier (1) kann auch nur ein erstes (61) und ein zwei- tes Führungsteil (81) und eine Dämpfungsvorrichtung (42) aufweisen. Beispielsweise hat das zweite Führungsteil (81) dann eine zylinderförmige dornartige Verlängerung, die in die z.B. zweite feststehende Hülse (12) hineinragt. Anstatt der Schließbewegung kann auch die Öffnungsbewegung des Scharniers (1) gedämpft sein. Das Scharnier (1) wird dann von einer z.B. geschlossenen Grundstellung (9), vgl. Figur 6, in eine geöffnete Stellung, vgl. Figur 5 geschwenkt. In einem an die Grundstellung (9) angrenzenden Schwenkwinkelbereich gleiten die Ebenen der Minima (66, 86) auf den Ebenen der Ma- xima (67, 87) ab. Beim weiteren Öffnen des Türflügels werden die Führungsteile (61, 81) in einer Richtung parallel zur Schwenkachse (5) zueinander verschoben. Hierbei wird die KoI- benstange (45) belastet und eingefahren. Die Öffnungsbewegung wird dabei gedämpft. So kann z.B. beim Aufschlagen einer Tür eine Beschädigung einer Wand oder der Türzarge vermieden werden. Ein Scharnier (1) mit zwei Gleitpaarungen (61, 81) und mit zwei Dämpfungsvorrichtungen (42) kann auch so ausgeführt sein, dass eine Dämpfungsvorrichtung (42) beim Schließen des Türflügels und die andere Dämpfungsvorrichtung (42) beim Öffnen des Türflügels anspricht.
Müssen höhere Kräfte des Türblatts, z.B. Massenträgheitskräfte, abgefangen werden, können z.B. zwei Scharniere (1) mit jeweils zwei Linearführungssystemen (60) und mit jeweils zwei Dämpfungsvorrichtungen (42) eingesetzt werden. Es können dann entweder beide Dämpfungsvorrichtungen (42) eine Schwenkbewegungsrichtung, also eine Schließ- oder eine Öffnungsbewegung dämpfen. Eines der Scharniere (1) kann aber auch beispielsweise die Schließbewegung, das andere z.B. die Öffnungsbewegung dämpfen. Zwischen den beiden gedämpften Schwenkwinkelbe- reichen kann ein ungedämpfter Schwenkwinkelbereich liegen.
Eine der Führungskulissen (65; 85) kann z.B. kugelsegmentför- mig ausgeführt sein. Der in axialer Richtung (4) gemessene Abstand des Minimums vom Maximum der anderen Führungsku- lisse (85; 65) entspricht dann dem Kolbenhub der Zylinder-Kolbeneinheit (42) . Die Funktion eines Scharniers (1) mit einer derartigen Gleitpaarung (61, 81) entspricht der Funktion des ersten beschriebenen Scharniers (1).
Anstatt der Zylinder-Kolbeneinheit (42) kann als hydraulische Dämpfungsvorrichtung ein Rotationsdämpfer eingesetzt werden. Das Linearführungssystem (60) belastet dann ein Betätigungsteil (45), z.B. eine Zahnstange, die mit dem rotierbaren Rad des Dämpfers kämmt.
Eine Führungskulisse (65; 85) kann beispielsweise weitere ebene Abschnitte aufweisen. So kann z.B. ein mittlerer
Schwenkwinkelbereich dämpfungsfrei sein. Beispielsweise kann der Türflügel dann aus einer mittleren Schließstellung zunächst ungebremst geschlossen werden. Erst dann setzt die z.B. geschwindigkeitsproportionale Dämpfung ein.
Auch Kombinationen der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind denkbar.
Bezugszeichenliste :
1 Scharnier, Zylinderband, Anschraubband
4 axiale Richtung
5 Schwenkachse r
6 Grundstellung, offen
7 Schwenkwinkelbereich, an (6) angrenzend
8 Schwenkrichtung
9 Grundstellung, geschlossen
10 feststehender Schenkel, erster Schenkel
11 Hülse
12 Hülse
13 Blechsteg
14 Biegelinie
16 Befestigungslappen
17 Ausnehmungen
18 Ausklinkungen
19 Durchbruch
21 Gleithülse
22 Gleithülse
23 Haltebolzen
24 Haltebolzen
30 schwenkbarer Schenkel, zweiter Schenkel
31 Hülsenabschnitt
32 Befestigungslappen
33 Ausklinkungen
34 Durchbruch
40 erste Scharnierzapfen, Dornteil
41 Führungshülse
42 Dämpfungsvorrichtung, Zylinder-Kolbeneinheit 43 Durchgangsbohrung
44 Aussparung, Ausnehmung
45 Betätigungsteil von (42), Kolbenstange
46 Zylinder
47 Zylinderkopf
48 Scheibe
49 Feder, Druckfeder
51 Kolbenstangenkopf
60 Linearführungssystem
61 erstes Führungsteil, Teil der Gleitpaarung
62 Beine
63 Quersteg
64 Ausnehmung
65 Führungskulissen, Gleitflächen
66 Minima, ebene Abschnitte
67 Maxima
68 Flächenelemente, Verbindungsbereich
70 zweiter Scharnierzapfen, Dornteil
81 zweites Führungsteil, Teil der Gleitpaarung
82 Durchgangsbohrung
83 Quersteg
84 Ausnehmung
85 Führungskulissen, Ringflächen
86 Minima, ebene Abschnitte
87 Maxima
88 Verbindungsbereiche

Claims

Patentansprüche:
1. Scharnier (1) mit zwei relativ zueinander zwischen einer Grundstellung (6; 9) und einer Endstellung um eine Schwenkachse (5) schwenkbaren Schenkeln (10, 30) und mit einer an einem der Schenkel (10; 30) angeordneten hydraulischen Dämpfungsvorrichtung (42), die ein parallel zur Schwenkachse (5) verschiebbares Betätigungsteil (45) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Betätigungsteil (45) mittels eines Führungs- teils (61) eines Linearführungssystems (60) belastbar ist,
- dass der jeweils andere Schenkel (30; 10) ein zweites
Führungsteil (81) des Linearführungssystems (60) umfasst,
- dass zumindest eines dieser Führungsteile (61; 81) eine Führungskulisse (65; 85) zur Führung des jeweils anderen
Führungsteils (81; 61) aufweist und
- dass die Führungskulisse (65; 85) zumindest einen Abschnitt (66; 86) aufweist, der normal zur Schwenk- achse (5) des Scharniers (1) angeordnet ist.
2. Scharnier (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Führungsteile (61, 81) je eine Führungskulisse (65, 85) umfassen.
3. Scharnier (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungskulissen (65, 85) kongruent sind.
4. Scharnier (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsteil (81) zwei entgegengesetzt zueinander orientierte Führungskulissen (85) aufweist.
5. Scharnier (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Dämpfungsvorrichtungen (42) umfasst.
6. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämpfungsvorrichtung (42) und dem ihr zugeordneten Führungsteil (61) eine Druckfeder (49) angeordnet ist.
7. Scharnier (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das der Dämpfungsvorrichtung (42) zugeordnete Führungsteil (61) relativ zu dieser parallel zur Schwenkachse (5) verschiebbar gelagert ist.
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