EP3548686B1

EP3548686B1 - Mehrgelenkscharnier

Info

Publication number: EP3548686B1
Application number: EP17808892.8A
Authority: EP
Inventors: Eduard Thielmann; Martin NORDIEKER
Original assignee: Hettich ONI GmbH and Co KG
Current assignee: Hettich ONI GmbH and Co KG
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2037-12-04
Also published as: JP7035052B2; US11021901B2; RU2019117010A3; DE102016123498A1; RU2745950C2; US20190383081A1; JP2019535940A; PL3548686T3; WO2018104199A1; EP3548686A1; CN110036173B; KR20190091305A; CN110036173A; AU2017373508A1; RU2019117010A; ES2870200T3; KR102358519B1; AU2017373508B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrgelenkscharnier nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die DE 20 2007 004 621 U1 offenbart ein Mehrgelenkscharnier mit einem stationären Befestigungselement und einem schwenkbaren Türlager, die über eine Hebelmechanik miteinander verbunden sind. Um eine Schließbewegung kurz vor der Schließposition zu bremsen, ist ein Dämpfungselement mit einem Lineardämpfer vorgesehen. Ferner ist ein Federelement innerhalb der Hebelmechanik angeordnet, das in einem Schließbereich für eine Einzugsbewegung sorgt. Ein solches Mehrgelenkscharnier hat sich in der Praxis bewährt, allerdings wird der Bauraum für die Funktion der Dämpfung und der Vorspannung durch das Federelement nicht optimal genutzt.
Die US 2013 / 0152339 offenbart ein Scharnier mit einem Dämpfer aus einem elastischen Material, der zusammendrückbar ist.
Die WO 2016 / 090 391 offenbart ein Möbelscharnier mit zwei Anschlagteilen, zwischen denen eine Federvorrichtung und eine Dämpfervorrichtung vorgesehen sind, die zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrgelenkscharnier zu schaffen, das einen kompakten Aufbau und eine verbesserte Dämpfungs- und Schließfunktion besitzt.
Diese Aufgabe wird mit einem Mehrgelenkscharnier mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind bei dem Mehrgelenkscharnier ein Dämpfungselement zum Abbremsen einer Schließbewegung und ein Federelement zum Anziehen des Türlagers parallel geschaltet. Dadurch können das Dämpfungselement und das Federelement zwischen den gleichen Hebeln einer Hebelmechanik oder parallel zwischen dem Basisteil und einem Hebel oder dem Türlager und einem Hebel geschaltet sein, so dass die Dämpfungs- und Vorspannfunktion kompakt aufgebaut werden kann. Durch die parallele Schaltung von Dämpfungselement und Federelement wird die Relativbewegung zwischen dem Dämpfungselement und dem Federelement reduziert, so dass der benötigte Bauraum verringert wird.
Vorzugsweise sind das Dämpfungselement und das Federelement parallel zwischen dem Türlager und einem Umlenkhebel der Hebelmechanik geschaltet. Das Dämpfungselement und das Federelement werden dann zusammen mit dem Türlager und dem Umlenkhebel bewegt, so dass ein Bauraum benachbart zu einer Schwenkachse an dem Basisteil für die Hebelmechanik genutzt wird, was eine verbesserte Kraftabtragung und gute Hebelverhältnisse ermöglicht.
Das Dämpfungselement umfasst mindestens einen Lineardämpfer, vorzugsweise zwei Lineardämpfer, mit einer Dämpfungsachse, und das Federelement weist mindestens eine linear wirkende Feder mit einer Federachse auf, wobei die Dämpfungsachse und die Federachse über den gesamten Schwenkbereich des Türlagers im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Dämpfungsachse und die Federachse müssen dabei nicht exakt parallel ausgerichtet sein, sondern in einem Winkelbereich von kleiner 10°, so dass das Dämpfungselement und das Federelement dicht nebeneinander angeordnet sind.
Das Mehrgelenkscharnier ist vorzugsweise als Sieben-Gelenk-Scharnier ausgebildet, wobei die Hebelmechanik zwischen dem Türlager und dem Basisteil vier Hebel umfasst. In einer Schließposition ist das Mehrgelenkscharnier im Wesentlichen kastenförmig ausgebildet. Die Hebelmechanik kann dabei durch zwei im Wesentlichen plattenförmige Abdeckungen verdeckt liegend angeordnet sein, wobei die Abdeckungen an gegenüberliegenden Seiten des Mehrgelenkscharniers angeordnet sind, und vorzugsweise eine Kurvenführung aufweisen, um die Hebelmechanik auch in verschiedenen Öffnungspositionen verdecken zu können.
Die Hebelmechanik weist in einer Ausgestaltung einen Umlenkhebel mit einer Aufnahme, insbesondere gebildet durch mindestens eine Achse, zwischen zwei Platten auf, wobei die Platten über mindestens einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind. An der Aufnahme des Umlenkhebels können dabei das Dämpfungselement und das Federelement eingefügt sein, so dass diese geschützt, vorzugsweisezwischen den mindestens zwei Platten und dem Verbindungssteg gebildeten Innenraum, angeordnet sind. In Schließposition befindet sich das Dämpfungselement mit seinen Dämpfungsachsen nahezu vollständig innerhalb des gebildeten Innenraums des Umlenkhebels wobei es sich in Öffnungsposition mit zumindest einer Dämpfungsachse außerhalb des gebildeten Innenraums des Umlenkhebels befindet. An dem Türlager oder dem Umlenkhebel kann dabei eine Kappe vorgesehen sein, um den Innenraum zu dem Mehrgelenkscharnier oder dem Umlenkhebel abzudecken, wobei die Kappe relativ zu dem Türlager oder dem Umlenkhebel verschiebbar gelagert ist. Die Kappe kann dabei über Rastelemente an mindestens einem Lineardämpfer in Richtung Dämpfungsachse verschieblich gelagert sein und /oder an einer Achse des Umlenkhebels drehbar gelagert sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht eines Mehrgelenkscharniers in einer Schließposition;
Figur 2: eine perspektivische Ansicht des Mehrgelenkscharniers der Figur 1 in einer ersten Öffnungsposition;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht des Mehrgelenkscharniers der Figur 1 in einer maximalen Öffnungsposition;
Figur 4: eine Schnittansicht durch das Mehrgelenkscharnier der Figur 1;
Figur 5: eine Schnittansicht durch das Mehrgelenkscharnier der Figur 3;
Figur 6: eine perspektivische Explosionsdarstellung durch das Mehrgelenkscharnier der Figur 1;
Figur 7: eine perspektivische Explosionsdarstellung des Bereichs des Mehrgelenkscharniers mit dem Umlenkhebel, dem Dämpfungselement und dem Federelement;
Figur 8: eine perspektivische Ansicht des Mehrgelenkscharniers der Figur 1, teilweise im Schnitt, und
Figur 9: eine perspektivische Ansicht der Kappe des Mehrgelenkscharniers.

Ein Mehrgelenkscharnier 1 umfasst ein Basisteil 2, das an einem Korpus eines Möbels oder Haushaltsgerätes festlegbar ist, und ein Türlager 3, an dem eine Tür fixierbar ist. An dem Türlager 3 sind zwei hervorstehende Laschen 10 vorgesehen, an denen eine Tür über Schraubverbindungen oder andere Befestigungsmittel fixierbar ist. Das Türlager 3 ist über eine Hebelmechanik an dem Basisteil 2 verschwenkbar gelagert. In der in Figur 1 dargestellten Schließposition ist das Mehrgelenkscharnier im Wesentlichen kastenförmig ausgebildet und umfasst einen verdeckt liegenden Innenraum, wobei an gegenüberliegenden Seiten eine plattenförmige Abdeckung 6 vorgesehen ist, die um eine Achse 7 an dem Basisteil 2 drehbar gelagert ist.
In Figur 2 ist das Türlager 3 in Öffnungsrichtung verschwenkt worden, und es ist erkennbar, dass die Abdeckung 6 um die Achse 7 gedreht wurde und daher auch in einer Öffnungsposition eine Hebelmechanik des Mehrgelenkscharniers 1 abdeckt. Jede Abdeckung 6 umfasst eine Kurvenführung 8, die bogenförmig ausgebildet ist und in die ein Führungsbolzen 9 eingreift, der an einem Umlenkhebel 20 der Hebelmechanik fixiert ist. Dadurch sind die beiden Abdeckungen 6 über den Umlenkhebel 20 zwangsgeführt.
An dem Basisteil 2 ist eine Achse 12 ausgebildet, an der ein Hebel 4 drehbar gelagert ist. An dem Hebel 4 ist über eine Achse 22 der Umlenkhebel 20 drehbar gelagert, der über eine Achse 38 gelenkig mit dem Türlager 3 verbunden ist. Zwischen dem Umlenkhebel 20 und dem Türlager 3 ist eine Kappe 11 vorgesehen, die eine Öffnung an dem Umlenkhebel 20 überdeckt.
In Figur 3 ist eine maximale Öffnungsposition des Mehrgelenkscharniers 1 gezeigt, und es ist erkennbar, dass das Türlager 3 über mehr als 90°, insbesondere zwischen 100° und 140°, verschwenkt wurde. Auch in den Öffnungspositionen der Figuren 2 und 3 ist ein Innenraum des Mehrgelenkscharniers 1 über den Hebel 4, den Umlenkhebel 20, die Kappe 11 und die Abdeckungen 6 geschützt.
In Figur 4 ist das in Figur 1 dargestellte Mehrgelenkscharnier 1 in einem Schnitt gezeigt. An dem Basisteil 2 ist der Hebel 4 über eine Achse 12 drehbar gelagert, und ein weiterer Hebel 14 über eine Achse 13, die beabstandet von der Achse 12 vorgesehen ist. Der Hebel 14 ist über eine Achse 15 in einer Öffnung 151 mit einem Hebel 16 gelenkig verbunden, der über eine Achse 18 gelenkig mit dem Türlager 3 verbunden ist. Die Achse 18 durchgreift dabei Öffnungen 181 an dem Hebel 16 und Öffnungen 182 an dem Türlager 3. Der Hebel 16 ist ferner über eine Achse 17 mit dem Hebel 4 verbunden. Der Umlenkhebel 20 ist über eine Achse 38 mit dem Türlager 3 drehbar verbunden und über eine Achse 22 mit dem Hebel 4. Die Hebelmechanik zur Verbindung des Basisteils 2 mit dem Türlager 3 umfasst somit die drei Hebel 4, 14, 16 und den Umlenkhebel 20 und sieben Achsen 12, 13, 15, 17, 18, 22 und 38.
Das Mehrgelenkscharnier 1 umfasst ferner ein Dämpfungselement 30 zum Abbremsen einer Schließbewegung. Das Dämpfungselement 30 weist einen oder mehrere Lineardämpfer auf, die gelenkig mit dem Umlenkhebel 20 und dem Türlager 3 verbunden sind. Parallel zu dem Dämpfungselement 30 ist ein Federelement 40 geschaltet, das ebenfalls zwischen dem Türlager 3 und dem Umlenkhebel 20 geschaltet ist. Das Federelement 40 umfasst eine als Spiralfeder ausgebildete Feder 41, die über einen teleskopierbaren Federhalter geführt ist. Der Federhalter umfasst ein inneres Teil 42, das gelenkig über eine Achse 46 mit dem Umlenkhebel 20 verbunden ist, und ein äußeres Teil 44, das hülsenförmig eine Federachse 43 des inneren Teils 42 umgibt. Das äußere Teil 44 ist endseitig über einen Lagerabschnitt 45 an einer Achse 56 gelenkig mit einem Federhebel 50 verbunden. Der Federhebel 50 ist über eine Achse 59 drehbar an dem Umlenkhebel 20 gehalten. Der Federhebel 50 bildet ferner ein Lager für eine Rolle 51 aus, die an einem Nockenelement 54 abrollt. Das Nockenelement 54 ist über zwei Achsen 22 und 55 mit dem Hebel 4 verbunden, und über das Nockenelement 54 wird vorgegeben, in welchem Bereich die Feder 41 spannt und entspannt.
In Figur 5 ist das Mehrgelenkscharnier 1 in einer Schnittansicht in der Öffnungsposition gezeigt. Obwohl das Türlager 3 um über 90° verschwenkt wurde, befinden sich das Dämpfungselement 30 und das Federelement 40 benachbart zueinander und sind im Wesentlichen parallel ausgerichtet, ähnlich wie dies in der Schließposition in Figur 4 gezeigt ist. Das Dämpfungselement 30 umfasst mindestens eine Dämpfungsachse 33, die parallel zu einer Längsachse eines Lineardämpfers verläuft, und das Federelement 40 umfasst eine Federachse 43, die in Wirkrichtung der Feder 41 verläuft. Die Dämpfungsachse 33 und die Federachse 43 sind im Wesentlichen über den gesamten Öffnungsbereich annähernd parallel in einem Winkel kleiner 10°, besonders bevorzugt kleiner 7°, ausgerichtet. Dadurch sind das Dämpfungselement 30 und das Federelement 40 dicht nebeneinander angeordnet, was zu einer besonders kompakten Bauweise führt.
In den Figuren 4 und 5 ist an dem Federhebel 50 ein Blockiermittel 52 als Schraube vorgesehen. Dieses Blockiermittel 52 wird vor der Benutzung des Mehrgelenkscharniers 1 entfernt. Statt der Schraube könnte beispielsweise auch ein Niet als Montagehilfsniet die maximal vorgespannte Feder z.B. in Offenstellung bzw. 50° Stellung des Scharniers arretieren, so dass das Scharnier kraftlos betätigt und gefahrlos montiert werden kann.
In Figur 6 ist das Mehrgelenkscharnier 1 mit den Einzelteilen in einer Explosionsdarstellung gezeigt, wobei die Achsen zur übersichtlicheren Darstellung weggelassen wurden. Das Basisteil 2, der Hebel 4, der Hebel 16 und der Umlenkhebel 20 sowie das Türlager 3 sind aus U-förmig gebogenen Metallblechen hergestellt. Der Hebel 4 weist an gegenüberliegenden Schenkeln Öffnungen 60, 61, 62 und 63 für die Achsen 12, 17, 22 und 55 auf. Ähnlich weist der Hebel 16 an gegenüberliegenden Schenkeln Öffnungen 152, 171 und 181 auf, um die Achsen 15, 17 und 18 darin zu fixieren. An dem Hebel 14 ist an einer Seite eine Achse 13 vorgesehen, die in Öffnungen 132 an dem Basisteil 2 und Öffnungen 131 an dem Hebel 14 eingreift. An dem gegenüberliegenden Ende ist die Achse 15 zur Anlenkung des Hebels 16 vorgesehen. Die Abdeckung 6 ist über die Achse 7 drehbar an dem Basisteil 2 gelagert, und der Führungsbolzen 9 in der Kurvenführung 8 ist an einer Öffnung 91 an dem Umlenkhebel 20 fixiert. Der Umlenkhebel 20 weist zwei plattenförmige Seitenteile 23 auf, die über zwei beabstandete Verbindungsstege 24 und 25 miteinander verbunden sind. Zwischen den Verbindungsstegen 24 und 25 ist eine Öffnung an dem Umlenkhebel 20 ausgebildet, die von einer Kappe 11 abgedeckt wird. Die Kappe 11 ist an einer Achse 33 fixiert, an der auch die beiden Lineardämpfer des Dämpfungselementes 30 endseitig gehalten sind.
Der Umlenkhebel 20 ist an der Achse 38 an dem Türlager 3 fixiert. Die Achse 33 durchgreift dabei zwei Ösen 31 der Lineardämpfer, wobei die Lineardämpfer des Dämpfungselementes 30 auf der gegenüberliegenden Seite ebenfalls Ösen 32 oder Rastelemente aufweisen, die an einer Achse 34 innerhalb eines Halters 21 fixiert sind. Der Halter 21 hält die Ösen 32 der Dämpfer auf der Achse 34 auf einen definierten Abstand zueinander. Die Achse 34 durchgreift zwei Öffnungen 27 an dem Umlenkhebel 20, die benachbart zu Öffnungen 28 zur Durchführung der Achse 22 vorgesehen sind.
Wenn das Mehrgelenkscharnier 1 von einer Schließposition (Figuren 1 und 4) in Öffnungsrichtung bewegt wird, drehen das Türlager 3 und der Umlenkhebel 20 in gegenläufige Richtungen um die Achsen 18 und 34. Dadurch wird der Bereich zwischen dem Verbindungssteg 24 und dem Verbindungssteg 25 von außen zugänglich. Um eine Einwirkung auf das Dämpfungselement 30 und das Federelement 40 von außen zu vermeiden, deckt die Kappe 11 den Bereich der Öffnung zwischen den Verbindungsstegen 24 und 25 ab, wobei die Kappe 11 relativ zu dem Umlenkhebel 20 bewegt wird und an der Achse 33 hängt. Insofern ist dieser Bereich vor einem Zugriff von außen auch im Öffnungszustand geschützt angeordnet.
Das Federelement 40 mit der Feder 41 zwischen dem inneren Teil 42 und dem äußeren Teil 44 ist über den Federhebel 50 und die Rolle 51 abgestützt, wobei die Rolle 51 an dem Nockenelement 54 entlang einer Lauffläche 58 abrollt. Wird das Mehrgelenkscharnier 1 geschlossen, bewegt sich die Rolle 51 über einen Vorsprung an dem Nockenelement 54 und kann ab einem vorbestimmten Öffnungswinkel, beispielsweise bei etwa 30°, für ein Entspannen der Feder 41 sorgen, so dass in dem Schließbereich zwischen der Schließposition und dem Öffnungswinkel von etwa 30° das Federelement 40 wirksam ist und das Türlager 3 in Schließrichtung spannt.
Der Einsatz von zwei parallelen Lineardämpfern ermöglicht das Aufbringen hoher Dämpfungskräfte und das Abbremsen auch schwerer Türgewichte. Die Lineardämpfer sind vorzugsweise als Fluiddämpfer, beispielsweise mit Öl, wie Silikonöl, gefüllt. Auch andere Lineardämpfer mit einem Zylinder und einem darin verfahrbar gelagerten Kolben und einer Kolbenstange können eingesetzt werden.
Bei dem Federelement 40 ist jede Feder 41 als Druckfeder ausgebildet. Es ist natürlich auch möglich, die Feder 41 als Zugfeder auszubilden oder mehr als nur eine Feder 41 für das Federelement 40 einzusetzen.
Optional kann über die Lineardämpfer auch eine Offnungsdämpfung und Schließdämpfung erreicht werden, um das Mehrgelenkscharnier 1 bei Erreichen der maximalen Offnungsposition und Schließposition über das Dämpfungselement 30 abzubremsen.
Ebenso ist es möglich ein stufiges Dämpfungskraftverhalten bei einem Schließ- oder Öffnungsvorgang des Scharniers zu erzeugen, in dem die Dämpfer bei unterschiedlichen Öffnungs- oder Schließwinkeln eine unterschiedliche Dämpfwirkung bereitstellen.

Bezugszeichenliste

1: Mehrgelenkscharnier
2: Basisteil
3: Türlager
4: Hebel
6: Abdeckung
7: Achse
8: Kurvenführung
9: Führungsbolzen
91: Öffnung
10: Lasche
11: Kappe
12: Achse
13: Achse
131: Öffnung
132: Öffnung
14: Hebel
15: Achse
151: Öffnung
152: Öffnung
16: Hebel
17: Achse
171: Öffnung
18: Achse
181: Öffnung
182: Öffnung
20: Umlenkhebel
21: Halter
22: Achse
23: Seitenteil
24: Verbindungssteg
25: Verbindungssteg
27: Öffnung
28: Öffnung
30: Dämpfungselement
31: Öse
32: Öse
33: Achse
34: Achse
35: Führungskanal
36: Rastelement
38: Achse
40: Federelement
41: Feder
42: inneres Teil
43: Federachse
44: äußeres Teil
45: Lagerabschnitt
46: Achse
50: Federhebel
51: Rolle
52: Blockiermittel
54: Nockenelement
55: Achse
56: Achse
58: Lauffläche
59: Achse
60: Öffnung
61: Öffnung
62: Öffnung
63: Öffnung

Claims

Mehrgelenkscharnier (1) mit einem Basisteil (2), an dem ein Türlager (3) über eine Hebelmechanik mit mehreren parallellogrammartig gelagerten Hebeln (4, 14, 16, 20) verschwenkbar gehalten ist, und innerhalb des Mehrgelenkscharniers (1) ein Dämpfungselement (30) zum Abbremsen einer Schließbewegung und ein Federelement (40) zum Anziehen des Türlagers (3) in einem Schließbereich in Schließrichtung vorgesehen sind, wobei das Dämpfungselement (30) und das Federelement (40) parallel geschaltet sind, wobei das Federelement (40) mindestens eine linear wirkende Feder (41) mit einer Federachse (43) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) mindestens einen Lineardämpfer mit einer Dämpfungsachse (33) aufweist,
dass die Dämpfungsachse (33) und
die Federachse (43) über den gesamten Schwenkbereich des Türlagers (3) im Wesentlichen parallel in einem Winkelbereich von kleiner 10° zueinander ausgerichtet sind, und das Dämpfungselement (30) und das Federelement (40) dicht nebeneinander angeordnet sind, wobei das Mehrgelenkscharnier in einer Schließposition im Wesentlichen kastenförmig durch das Basisteil (2), das Türlager (3) und die Hebel (4,14,16,20) ausgebildet ist.
Mehrgelenkscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) und das Federelement (40) parallel zwischen dem Türlager (3) und einem Umlenkhebel (20) der Hebelmechanik geschaltet sind.
Mehrgelenkscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrgelenkscharnier (1) als Sieben-Gelenk-Scharnier ausgebildet ist und die Hebelmechanik zwischen dem Türlager (3) und dem Basisteil (2) vier Hebel (4, 14,1 6, 20) umfasst.
Mehrgelenkscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik durch zwei im Wesentlichen plattenförmige Abdeckungen (6) verdeckt ist, und die an gegenüberliegenden Seiten des Mehrgelenkscharniers (1) angeordneten Abdeckungen (6) verschwenkbar gelagert sind und eine Kurvenführung (8) aufweisen.
Mehrgelenkscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelmechanik einen Umlenkhebel (20) mit einer Aufnahme zwischen zwei Platten (23) aufweist, wobei die Platten über mindestens einen Verbindungssteg (24, 25) miteinander verbunden sind.
Mehrgelenkscharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufnahme das Dämpfungselement (30) und das Federelement (40) angeordnet sind.
Mehrgelenkscharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Türlager (3) eine Kappe (11) zur Abdeckung eines Innenraums des Umlenkhebels (20) befestigt ist, die relativ zu dem Umlenkhebel (20) verschieblich gelagert ist.
Mehrgelenkscharnier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11) eine Öffnung des Umlenkhebels (20) überdeckt.
Mehrgelenkscharnier nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11) zwei Führungskanäle (35) und /oder Rastelemente (36,37) zur Führung oder Fixierung der Lineardämpfer aufweist.
Mehrgelenkscharnier nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11) drehbar an einer Achse des Türlagers (3) gelagert ist.