EP4251835A1 - SCHARNIERELEMENT FÜR EIN HAUSHALTSGROßGERÄT UND HAUSHALTSGROßGERÄT - Google Patents

SCHARNIERELEMENT FÜR EIN HAUSHALTSGROßGERÄT UND HAUSHALTSGROßGERÄT

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Publication number
EP4251835A1
EP4251835A1 EP21810963.5A EP21810963A EP4251835A1 EP 4251835 A1 EP4251835 A1 EP 4251835A1 EP 21810963 A EP21810963 A EP 21810963A EP 4251835 A1 EP4251835 A1 EP 4251835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
functional
hinge element
base body
functional body
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21810963.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Gerstmayr
Johannes Köpf
Christian Schmid
Helmut Steichele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4251835A1 publication Critical patent/EP4251835A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E05D3/06—Hinges with pins with two or more pins
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/30—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for domestic appliances
    • E05Y2900/31—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for domestic appliances for refrigerators

Definitions

  • the invention relates to a hinge element for a large household appliance, comprising a base body and a functional body made of plastic.
  • Large household appliances typically have an accommodating space arranged in a body and a door arranged on the corpus for opening or closing the accommodating space.
  • Examples of such large household appliances are refrigerators (refrigerators, freezers, chest freezers, wine storage cabinets, fridge-freezers), dishwashers, cooking appliances or washing machines.
  • a hinge element for the rotatable mounting of the door, which hinge element has a base body that is typically fastened to the body. It is known to provide this hinge element with a functional body made of plastic.
  • the functional body typically forms a bearing bolt that is accommodated in a corresponding bearing bush of the door.
  • EP2281095A1 discloses a hinge element for a door of a household appliance, the hinge element having a mounting section for mounting on a body of the household appliance, a support arm protruding from the mounting section and bearing elements arranged at the free ends of the support arm, with at least one of the two bearing pins of the hinge element being non-rotatably in one made of plastic bearing pin is included, which is mounted in a bearing eye fixed to the door.
  • the object of the present invention is to provide a hinge element which has improved precision compared to the known hinge elements and is nevertheless simple and inexpensive to produce.
  • the object is also to provide a large household appliance which, compared to the known large household appliances, provides a more precise connection of the door to the body and can be produced easily and inexpensively.
  • the invention is based on a hinge element for a large household appliance, ie a large household appliance hinge element.
  • hinge elements are characterized in that they withstand the high impact of force over a long life cycle on the one hand due to their dimensioning and on the other hand due to the materials used.
  • Such hinge elements have to withstand weight forces of a closure element of up to 70 kg over 200,000 opening cycles without any noticeable impairment of the function occurring.
  • the hinge element serves to attach a closure element of a large household appliance to a body of the large household appliance, i.e. to fasten it in a rotatable manner.
  • the closure element can in particular be a door or a flap which, arranged on the outside of the body, closes a receiving space (for example for food).
  • the hinge element comprises a base body on the one hand and a functional body on the other hand.
  • the base body in particular designed as an inherently rigid component, preferably forms a main element of the hinge element and serves to transmit the forces acting on the hinge element safely and reliably (in particular without deforming the hinge element that would impair its function) between the closure element and the body.
  • the functional body represents an additional element of the hinge element, which enables at least one function necessary for the hinge element (e.g. providing a sliding surface, providing a support surface, providing a stop).
  • the base body and the functional body have different materials or are made of different materials.
  • the base body and the functional body are permanently connected to one another.
  • a non-detachable connection is to be understood as meaning a connection that no longer allows the base body and the functional body to be dismantled or separated or detached from one another except by destroying the base body and/or the functional body and/or a connecting means (e.g. adhesive) located between them.
  • the inseparable connection thus forms a non-destructively non-detachable connection or a non-destructively detachable connection.
  • the present invention is based on the finding that the non-detachable connection enables very precise positioning of the functional body in relation to the base body.
  • distances or angles between specific points or surfaces, which lie on the one hand on the base body and on the other hand on the functional body can be precisely fixed or defined during the manufacture of the bearing element.
  • a very precisely working bearing element can be provided.
  • the non-detachable connection also allows this high level of precision to be maintained over a long period of use.
  • the non-detachable connection also prevents minimal movements between the base body and the functional body during operation. Abrasion in the area where the base body and functional body are connected can be prevented. If the functional body forms a bearing bolt, for example, an undesirable co-rotation of the bearing bolt relative to the base body can also be prevented.
  • the production of large household appliances is simplified with a hinge element according to the invention, since the hinge element is easier to handle and assemble as a one-piece component. Since it is not necessary to attach a separate functional body as an additional work step, there is no risk of the base body and functional body being joined together incorrectly. Due to the non-detachable connection, an unintentional detachment of the functional body from the base body during the manufacture of the large household appliance is also ruled out. If the door hinges are changed at a later point in time, in particular by an end user, in which case the hinge element must be detached from the body and attached again on an opposite side of the body, the risk of the functional body accidentally detaching from the base body is also ruled out. Thus, there is also no possibility of incorrectly attaching a detached functional body to the base body.
  • the non-detachable connection between the base body and the functional body can take place, for example, by means of a material connection between the base body and the functional body.
  • the base body and the functional body are glued together.
  • spray adhesive or liquid adhesive can be used as the adhesive.
  • the functional body made of plastic is glued directly to or onto the, e.g. metallic, base body.
  • the functional body is also conceivable for the functional body to be formed by two preassembled components which are designed separately from one another and each have plastic and which are glued directly to one another (e.g. an upper and a lower half as two preassembled components). Combinations of both variants are also conceivable.
  • the functional body is formed by a coating of the base body.
  • the coating can be formed by a sliding layer.
  • the coating can be sprayed on, for example, and/or have a layer thickness of less than 1 mm.
  • the non-detachable connection between the base body and the functional body takes place by means of a form-fitting connection of the base body and the functional body.
  • the functional body is formed by an overmolding, in particular at least in sections, of the base body or that the functional body on the base body, in particular at least in sections, is injected.
  • the non-detachable connection between the base body and the functional body is thus produced by a plastic injection molding process.
  • the base body can be inserted into an injection molding tool and either completely or partially encapsulated by the plastic material of the functional body.
  • a particularly precise geometry of the hinge element or precise positioning of the functional body relative to the base body can be achieved.
  • the position of the base body within the injection molding tool can be precisely defined by a corresponding holder, so that the molded functional body has a defined position with respect to the base body with high repetition accuracy.
  • the functional body completely covers or covers the base body.
  • the base body is thus completely enclosed by the functional body, in particular the base body has no exposed outer surfaces.
  • the functional body covers or covers the base body only in sections.
  • the base body thus has exposed outer surfaces on the one hand and surfaces covered by the functional body on the other hand.
  • this embodiment enables more cost-effective production, since less plastic material is required to produce the functional body.
  • the exposed outer surfaces can be used or designed for attachment to the body of the large household appliance.
  • fastening openings for screws can be provided in the exposed outer surfaces of the base body, so that screws for fastening the hinge element to the body can contact the base body directly in order to enable direct force transmission.
  • the functional body has at least one functional surface.
  • the functional surface represents a surface that is or can be in contact with the closure element, in particular a surface that contributes or can contribute to positioning the closure element relative to the body and/or a surface that occurs when the closure element is pivoted serves or can serve as a guide surface relative to the body and/or a surface that directly contributes or can contribute to the transmission of force between the closure element and the body (ie at least contacts the closure element or the body).
  • two, three or more functional surfaces are formed by one and the same functional body, they can be designed to be connected or separate from one another.
  • the formation of more than one functional surface on one and the same functional body means that the functional body can be made more solid.
  • the individual functional surfaces can thus be made larger, so that their respective surface pressures are reduced when a force is applied. Overall, higher forces can therefore act on the functional surfaces.
  • the functional surface forms a sliding surface and/or a stop surface and/or a guide surface.
  • the sliding surface interacts in particular with a further sliding surface which is formed on the closure element.
  • the sliding surface can be formed, for example, by an outer lateral surface of a bearing pin formed by the functional body.
  • the sliding surface can be formed by an annular surface, in particular an annular surface adjoining said outer lateral surface and extending radially outward from it.
  • the stop surface can in particular be formed by a surface oriented parallel to a pivot axis and/or a flat surface and can serve to limit a maximum opening angle of the closure element.
  • a further stop surface is provided on the closure element, which contacts the stop surface of the functional body at the maximum opening angle.
  • the guide surface can in particular interact with a further guide surface formed on the closure element, in order to promote automatic closing of the closure element from a minimum opening angle.
  • the further guide surface can be formed on a spring arm of a closing element, with the closing element being arranged on the closing element.
  • the guide surface can be formed parallel to the pivot axis.
  • the functional body forms a bearing bolt and/or a door stop and/or a door closer.
  • the bearing bolt can be formed entirely and/or exclusively by the functional body.
  • the bearing bolt can interact with a bearing bush, which is in particular formed entirely and/or exclusively on the closure element.
  • no further components are required for the rotatable mounting of the closure element with respect to the body.
  • the bearing bolt dips into the bearing bush.
  • the bearing bush can, for example, be formed on an end strip of the closure element, in particular in one piece, for example by means of a blind hole.
  • the bearing bolt preferably has an annular outer surface as a functional surface (sliding surface).
  • the bearing pin is solid, for example in the form of a solid cylinder. According to one embodiment, however, it is provided that the bearing pin is essentially or completely formed by a hollow cylinder, reinforcement ribs preferably being formed on an inner lateral surface of the hollow cylinder. In this way, the use of materials can be further reduced. In addition, there is a lower risk of sink marks due to accumulations of material, particularly when the functional body is produced by a plastic injection molding process. A more uniform functional surface on the outer lateral surface of the bearing bolt can thus be generated.
  • the door stop can be formed by an accumulation of material of the functional body.
  • the door stop preferably forms a flat surface, which can be oriented in particular parallel to the pivot axis.
  • the door stop interacts with a stop body, which is arranged on the closure element, at a maximum opening angle and thus limits the maximum opening angle of the closure element.
  • the stop body can also be designed in one piece on an end strip of the closure element or be attached to it.
  • the door closer can also be formed by an accumulation of material of the functional body, for example form a door-closing cam. In particular, the door closer can form a curved functional surface.
  • the door closer interacts in particular with a spring element which is formed on the closure element or is attached to the closure element, in which it engages with the spring element at a minimum opening angle of the closure element Spring element arrives. In the process, closing forces acting on the closure element are generated.
  • the functional body is molded onto the base body by an injection molding process, a sufficiently large accumulation of material can be produced, in particular for the door stop and the door closer. Compared to conventional elements mounted as one or more separate components, a more stable and durable construction can be made possible.
  • the base body has a reinforcing projection covered by the bearing bush and/or a door stop and/or the door closer.
  • the base body has extensions that extend into the bearing bush and/or the door stop and/or the door closer and thus further increase their stability.
  • the reinforcing projections or extensions are preferably completely covered or bordered by the functional body.
  • these reinforcing projections can have geometries that can be optimally selected for increasing stability.
  • an undercut can be formed on a reinforcement projection, which would remain as a free space during the assembly of a conventional, plugged-on functional body.
  • the base body has an, in particular exposed, fastening section.
  • the fastening section is designed for mounting the hinge element on the body of the large household appliance.
  • the fastening section can have one, two or more fastening openings (for example unthreaded through-openings).
  • the fastening section has a preferably planar contact surface which, when the hinge element is installed, rests flat against a surface, in particular an end face, of the body. It is conceivable that the entire attachment section is covered by the functional body. In this way, damage to the surface of the body by the functional body made of plastic can be avoided. It is also conceivable that the fastening section is designed to be completely or at least partially exposed.
  • the corresponding portion of the attachment portion is not covered by the functional body, but is an outer surface.
  • direct force transmission can take place between a fastening element, for example a screw, and the fastening section.
  • the fastening section has exposed fastening openings but has a contact surface covered by the functional body.
  • the base body has a different material or consists of a different material than the functional body.
  • the base body has a material with a higher strength or consists of a material with a higher strength than the functional body.
  • the material of the base body could be a plastic with a higher strength than the plastic of the functional body.
  • the base body has metal or consists of metal. In this way, the base body can reliably absorb the forces that typically act on the hinge element in large household appliances, even over a long period of use.
  • the base body is designed in one piece.
  • the base body is thus made from a single component. If the base body is made of metal, the base body can in particular be a stamped and bent component or a metal injection molded component.
  • the material used for the functional body can be selected with regard to the functions it provides. According to one embodiment, it is provided that the functional body has PA6 or POM or consists of PA6 or POM. These plastics have good sliding properties.
  • the functional body is designed in one piece.
  • the functional body is thus made from a single component (for example injection molding).
  • the functional body can be made of one material, ie it can have a homogeneous material structure.
  • a further functional body comprising plastic is permanently fastened to the base body or is permanently connected to it.
  • the functional body and the further functional body can in particular be spaced apart from one another, i.e. in particular be designed separately from one another and have no direct contact with one another.
  • the non-detachable connection of the two functional bodies to the base body is based on different types of connection or the same type of connection is present.
  • the functional body and the additional functional body are molded onto the base body. The features described in relation to the functional body according to the invention can also be applied to the further functional body.
  • an additional functional element is fastened to the hinge element by means of a positive and/or non-positive connection, in particular is detachably fastened.
  • the additional functional element can form a door stop or a door closer, for example.
  • a large household appliance comprises a body in which a receiving space (for refrigerated goods) is formed, a closure element with which the receiving space of the body can be closed, and a hinge element according to the invention with which the closure element is hinged to the body.
  • FIG. 1 shows a large household appliance according to the invention
  • FIG. 2 shows a view of a hinge element according to the invention
  • 3 shows a further view of the hinge element according to the invention from FIG. 2
  • FIG. 5 shows the base body of the hinge element according to the invention from FIG. 2,
  • FIG. 6 shows a base body of a hinge element according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 7 shows a further illustration of the base body from FIG. 6.
  • the large household appliance 1 shows a large household appliance 1 in the form of a fridge-freezer combination.
  • the large household appliance 1 comprises a body 2 which has a first receiving space 3 and a second receiving space 4 for receiving refrigerated goods.
  • the two receiving spaces 3, 4 can be closed by two separate closure elements 5, 6.
  • the closure elements 5 , 6 are formed by doors which are mounted so as to be rotatable about a vertical pivot axis 7 .
  • Each closure element 5, 6 is attached to the body by 2 vertically spaced hinge elements.
  • the first closure element 5 is attached to the body 2 via an upper hinge element 8 and via a middle hinge element 9 .
  • the second closure element 6 is attached to the body by the middle hinge element 9 and a lower hinge element 10 .
  • the hinge elements 8 , 9 , 10 are attached to an end face 11 of the body 2 .
  • the hinge elements 8, 9, 10 have bearing bolts which engage in corresponding bearing bushes of the closure elements 5, 6.
  • the upper hinge element 8 has a bearing bolt pointing downwards and the lower hinge element 10 has a bearing bolt pointing upwards.
  • the central hinge element 9 has both a bearing bolt pointing upwards (for engaging in a bearing bush of the first closure element 5) and a bearing bolt pointing downwards (for engaging in the second closure element 6).
  • the closure elements 5, 6 each have outer walls 12, 13 and inner walls 14, 15, which delimit a cavity filled with thermal insulation material. These cavities are closed by end strips 16, 17, 18, 19 at the upper and lower end sections of the closure elements 5, 6, respectively. In the end strips 16-19 made of plastic, the bearing bushes are designed in one piece as blind holes.
  • the bearing bolts of the hinge elements 8, 9, 10 engage directly in the bearing bushes without any further elements or components.
  • the hinge element 9 is shown from different angles.
  • the hinge element 9 consists exclusively of a base body 20 and a functional body 21 which is non-detachably fastened thereto.
  • the metal base body 20 comprises a fastening section 22 and a bearing arm 23.
  • the bearing arm 23 extends essentially perpendicularly to a main extension plane of the fastening section 22 and protrudes forwards with respect to the end face 11 (opposite to the depth direction y).
  • the attachment section 22 is designed for attachment to the body 2 and for this purpose has a flat contact surface 24 on the one hand and two attachment openings 25 on the other hand. The contact surface 24 faces away from the bearing arm 23 .
  • the bearing arm 23 has a first end section 26 by means of which it is connected to the fastening section 22 .
  • the base body 20 has a reinforcement structure in the form of a bead 27 . Starting from the fastening section 22, this extends via the first end section 26 into the bearing arm 23. The bead 27 ends opposite to the depth direction Y in front of the functional body 21.
  • the functional body 21 which consists entirely of plastic, has two bearing bolts 28 , 20 .
  • the two bearing bolts 28 , 29 extend vertically in opposite directions along the height axis Z, starting from a middle section 30 .
  • the lower bearing bolt 29 serves to engage in a bearing bushing of the upper door end strip 18 of the second closure element 6 .
  • the two bearing bolts 28, 29 each have a cylindrical shape with an annular outer surface.
  • the outer lateral surfaces form functional surfaces 31, 32, which act as sliding surfaces for engagement serve in annular inner lateral surfaces of the bearing bushes.
  • the two bearing bolts 28, 29 are designed as hollow cylinders, at least in sections (starting from their free end sections). Reinforcing ribs 33 are formed in one piece in the cavity delimited by their inner lateral surfaces.
  • the reinforcing ribs 33 extend, starting from the inner lateral surface, in the direction of the center, ie in the direction of the pivot axis 7. At the free ends of the bearing bolts 28, 29, these have annular end surfaces 34, 35. The end surfaces 34, 35 lie in a horizontal plane (a plane including the width direction x and the depth direction y). The reinforcing ribs 33 are recessed or concave with respect to the end faces 34, 35 in order not to present any interfering contours for the bearing bushes of the closure elements 5, 6.
  • the functional body 21 also has a door closer 36 .
  • the door closer 36 has a curved functional surface 37 configured parallel to the pivot axis 7 .
  • the door closer 36 forms an accumulation of material of the functional body 21 , in particular in the form of a locking cam and can interact with a spring element which is embodied or arranged in particular on the end strip 18 of the closure element 6 .
  • the door closer 36 is arranged on the middle section 30 .
  • the functional body 21 also has a door stop 38 which forms a flat functional surface 39 oriented parallel to the pivot axis 7 .
  • the functional surface 39 is also arranged on the middle section 30 and is essentially opposite the door closer 36 with respect to the pivot axis 7 .
  • the central section 30 of the functional body 21 has two annular shoulders 40, 41.
  • the shoulders 40, 41 directly adjoin the bearing bolts 28, 29 in the axial direction and are thus opposite the free end of the bearing bolts 28, 29.
  • the shoulders 40, 41 form guide surfaces 42, 43, which represent annular sliding surfaces.
  • Indentations 44 are formed in the shoulders 40, 41, which serve to avoid excessive material accumulations of the functional body 21, so that its functional surfaces 31, 37, 42, 43 have a high level of precision.
  • FIG. 4 shows a sectional representation of the hinge element 9 along the sectional plane IV-IV in FIG.
  • the bearing arm 23 has a second end section 45 which, as a free end section, is opposite the first end section 26 .
  • the second end section 45 is completely covered by the functional body 21 along a covering section 46 .
  • the functional body 21 completely encloses the base body 20 as a molded-on element.
  • the functional body 21 has no closed cavities filled with air or there are no closed cavities filled with air between the base body 20 and the functional body 21 .
  • the bearing arm 23 has two reinforcing projections 47, 48.
  • the reinforcement projections 47, 48 are angled from the bearing arm 23 essentially at right angles and thus run essentially parallel to the pivot axis 7.
  • the reinforcement projections 47, 48 are formed by pins with a rectangular cross-sectional contour and run in the direction of the end faces 34, 35 over approximately 50 % of the longitudinal extension of the bearing pins 28, 29.
  • the base body 20 of the hinge element 9 is formed into the illustrated shape in the first manufacturing step.
  • the first manufacturing step can include non-cutting machining (e.g. bending) to produce e.g. the bearing arm 23 or the reinforcing projections 47, 48, machining (e.g. drilling) to produce the fastening openings 25 or machining (e.g. stamping) to produce the outer ones include shape.
  • the functional body 21 is attached to the base body 20 by means of the non-detachable connection.
  • the base body 20 was placed in an injection molding tool in such a way that only the covering section 46 is overmoulded with the plastic material of the functional body 21 and the functional body 21 is formed as a result.
  • both reinforcing projections 47, 48 can be formed from a single metal blank.
  • the base body 20 has two further reinforcing projections 49, 50 which are formed in the area of the door closer 36 and the door stop 38, respectively.
  • FIGS. 6 and 7 show a base body 20 of a hinge element according to the invention according to a second embodiment in two different perspectives.
  • the base body 20 is also a metallic stamped and bent component.
  • the fastening section 22 essentially corresponds to the fastening section 22 of the first exemplary embodiment.
  • the bearing arm 23 also has a bead 27 .
  • the second end section 45 of the bearing arm 23 represents a significant difference from the first exemplary embodiment (cf. Fig. 5).
  • two reinforcing projections 49, 50 are formed in one piece and serve to reinforce the door closer 36 or
  • that reinforcement body 51 which serves to reinforce the bearing bolts 28, 29 is formed by a single web.
  • the web Starting from a main extension plane of the second end section 45, the web initially extends at right angles, in particular vertically, along a first direction (in particular in the vertical direction z) and extends from a fold 52 along a second direction opposite the first direction (in particular counter to the vertical direction z ).
  • This reinforcing projection 51 which is used at the same time to reinforce the two bearing bolts 28, 29, can thus be dimensioned wider (the width is measured in a plane perpendicular to the pivot axis 7). Admittedly, compared to the first exemplary embodiment according to FIG. 5, a higher use of material is required. However, the stability of the bearing element 9 can be increased again.
  • the functional body 21 not shown in FIGS. 6 and 7 can in particular correspond to the functional body 21 of the first exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 4.
  • the dashed line indicates the boundary of that section which, starting from the second end section 45 in the depth direction y, is encapsulated or covered by the functional body 21 (covering section 46).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnierelement (8, 9, 10) für ein Haushaltsgroßgerät (1), umfassend einen Basiskörper (20) sowie einen Kunststoff aufweisenden Funktionskörper (21). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Basiskörper (20) und der Funktionskörper (21) unlösbar miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Haushaltsgroßgerät (1), insbesondere Haushaltskältegroßgerät, umfassend einen Korpus (2), in welchem ein Aufnahmeraum (3, 4) ausgebildet ist, ein Verschlusselement (5, 6), mit welcher der Aufnahmeraum (3, 4) verschließbar ist, sowie ein erfindungsgemäßes Scharnierelement (8, 9, 10), mit welchem das Verschlusselement (5, 6) an dem Korpus (2) gelenkig angeschlagen ist.

Description

Scharnierelement für ein Haushaltsgroßgerät und Haushaltsgroßgerät
Die Erfindung betrifft ein Scharnierelement für ein Haushaltsgroßgerät, umfassend einen Basiskörper sowie einen Kunststoff aufweisenden Funktionskörper.
Haushaltsgroßgeräte weisen typischerweise einen in einem Korpus angeordneten Aufnahmeraum sowie eine an dem Korpus angeordnete Tür zum Öffnen bzw. zum Schließen des Aufnahmeraumes auf. Beispiele für derartige Haushaltsgroßgeräte sind Kältegeräte (Kühlschränke, Gefrierschränke, Gefriertruhen, Weinlagerschränke, Kühl- Gefrier-Kombination), Geschirrspülgeräte, Gargeräte oder Waschmaschinen. Es ist dabei bekannt, zur drehbaren Lagerung der Tür ein Scharnierelement einzusetzen, das einen typischerweise an dem Korpus befestigten Basiskörper aufweist. Es ist bekannt, dieses Scharnierelement mit einem Kunststoff aufweisenden Funktionskörper zu versehen. Der Funktionskörper bildet dabei typischerweise einen Lagerbolzen aus, der in einer entsprechenden Lagerbüchse der Tür aufgenommen ist.
Die EP2281095A1 offenbart ein Scharnierelement für eine Tür eines Haushaltsgerätes, wobei das Scharnierelement einen Montageabschnitt zur Montage an einem Korpus des Haushaltsgerätes, einen vom Montageabschnitt abstehenden Tragarm sowie an freien Enden des Tragarms angeordnete Lagerelemente aufweist, wobei zumindest einer der beiden Lagerzapfen des Scharnierelement drehfest in einem aus Kunststoff bestehenden Lagerbolzen aufgenommen ist, welcher in einem an der Tür festgelegten Lagerauge gelagert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Scharnierelement bereitzustellen, welches gegenüber den bekannten Scharnierelementen eine verbesserte Präzision aufweist und dennoch einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe ist es weiterhin, ein Haushaltsgroßgerät bereitzustellen welches gegenüber den bekannten Haushaltsgroßgeräten eine präzisere Anbindung der Tür an dem Korpus bereitstellt und dabei einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Erfindung geht dabei von einem Scharnierelement für ein Haushaltsgroßgerät aus, d.h. einem Haushaltsgroßgerätescharnierelement. Derartige Scharnierelemente zeichnen sich dadurch aus, dass diese einerseits durch ihre Dimensionierung und andererseits durch die verwendeten Werkstoffe den hohen Krafteinwirkungen über einen langen Lebenszyklus standhalten. So müssen derartige Scharnierelemente Gewichtskräfte eines Verschlusselements von bis zu 70 kg über 200.000 Öffnungszyklen standhalten, ohne dass erkennbare Beeinträchtigungen der Funktion auftreten.
Das Scharnierelement dient dazu, ein Verschlusselement eines Haushaltsgroßgerätes an einem Korpus des Haushaltsgroßgerätes anzuschlagen, d.h. drehbar zu befestigen. Das Verschlusselement kann insbesondere eine Tür oder eine Klappe sein die, außenseitig an dem Korpus angeordnet, einen Aufnahmeraum (zum Beispiel für Lebensmittel) verschließt.
Das Scharnierelement umfasst einerseits einen Basiskörper sowie andererseits einen Funktionskörper. Der Basiskörper, insbesondere als eigensteifes Bauteil ausgebildet, bildet vorzugsweise ein Hauptelement des Scharnierelements und dient dazu, die auf das Scharnierelement einwirkenden Kräfte sicher und zuverlässig (insbesondere ohne eine die Funktion beeinträchtigende Verformung des Scharnierelements) zwischen dem Verschlusselement und dem Korpus zu übertragen. Der Funktionskörper hingegen stellt ein Zusatzelement des Scharnierelements dar, welches zumindest eine für das Scharnierelement notwendige Funktion ermöglicht (z.B. Bereitstellen einer Gleitfläche, Bereitstellen einer Stützfläche, Bereitstellen eines Anschlages). Der Basiskörper und der Funktionskörper weisen unterschiedliche Materialien auf bzw. sind aus unterschiedlichen Materialien gefertigt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Basiskörper und der Funktionskörper unlösbar miteinander verbunden sind. Unter einer unlösbaren Verbindung sind hierbei Verbindungen zu verstehen, die eine Demontage bzw. Trennung bzw. Lösung des Basiskörpers und des Funktionskörpers voneinander außer durch Zerstörung des Basiskörpers und/oder des Funktionskörpers und/oder eines dazwischen befindlichen Verbindungsmittels (z.B. Klebstoff) nicht mehr ermöglichen. Die unlösbare Verbindung bildet somit eine zerstörungsfrei unlösbare bzw. eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung.
Die vorliegende Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass durch die unlösbare Verbindung eine sehr präzise Positionierung des Funktionskörpers zu dem Basiskörper ermöglicht wird. So sind Abstände oder Winkel zwischen bestimmten Punkten bzw. Flächen, die einerseits auf dem Basiskörper und andererseits auf dem Funktionskörper liegen, bei der Herstellung des Lagerelements präzise festlegbar bzw. definierbar. So kann beispielsweise durch die präzise Festlegung von Abständen bzw. Winkeln zwischen einer Anlagefläche auf dem Basiskörper zur Anlage des Lagerelements an einem Korpus einerseits und an dem Funktionskörper ausgebildete Funktionsflächen zur Bereitstellung beispielsweise einer Gleitfläche andererseits ein sehr präzise arbeitendes Lagerelement bereitgestellt werden.
Die unlösbare Verbindung ermöglicht darüber hinaus, dass diese hohe Präzision auch über einen langen Nutzungszeitraum erhalten bleibt. Im Gegensatz zu einem bekannten Lagerelement, das einen separaten, auf einen Zapfen des Basiskörpers lediglich aufgesteckten Lagerbolzen aufweist, verhindert die unlösbare Verbindung auch minimale Bewegungen zwischen dem Basiskörper und dem Funktionskörper während des Betriebs. Abnutzungen im Bereich der Verbindung von Basiskörper und Funktionskörper können verhindert werden. Sofern der Funktionskörper beispielsweise einen Lagerbolzen ausbildet, kann auch ein unerwünschtes Mitdrehen des Lagerbolzens gegenüber dem Basiskörper verhindert werden.
Darüber hinaus wird die Produktion von Haushaltsgroßgeräten mit einem erfindungsgemäßen Scharnierelement vereinfacht, da das Scharnierelement als einstückiges Bauteil einfacher handhabbar bzw. montierbar ist. Da kein Aufstecken eines separaten Funktionskörpers als zusätzliche Arbeitsschritt erforderlich ist, ist die Gefahr eines falschen Zusammenfügens von Basiskörper und Funktionskörper ausgeschlossen. Durch die unlösbare Verbindung ist auch ein unbeabsichtigtes Lösen das Funktionskörpers von dem Basiskörper während der Herstellung des Haushaltsgroßgerätes ausgeschlossen. Bei einem zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere durch einen Endverbraucher, vorgenommenen Türanschlagswechsel, bei dem das Scharnierelement von dem Korpus gelöst und auf einer gegenüberliegenden Seite des Korpus erneut befestigt werden muss, ist ebenfalls die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens des Funktionskörpers von dem Basiskörper ausgeschlossen. Somit ist auch keine Möglichkeit gegeben, einen gelösten Funktionskörper falsch auf dem Basiskörper aufzustecken.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die unlösbare Verbindung zwischen Basiskörper und Funktionskörper kann beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung des Basiskörpers und des Funktionskörpers erfolgen. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Basiskörper und der Funktionskörper miteinander verklebt sind. Als Klebstoff kann beispielsweise Sprühklebstoff oder Flüssigklebstoff verwendet werden. Denkbar ist dabei, dass der Kunststoff aufweisende Funktionskörper unmittelbar an bzw. auf den, z.B. metallischen, Basiskörper geklebt ist. Denkbar ist ebenso, dass der Funktionskörper durch zwei separat voneinander ausgebildete und jeweils Kunststoff aufweisende Vormontagebauteile, die unmittelbar miteinander verklebt sind, gebildet ist (z.B. eine obere und eine untere Hälfte als zwei Vormontagebauteile). Denkbar sind ebenso Kombination beider Varianten.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper durch eine Beschichtung des Basiskörpers gebildet ist. Insbesondere, sofern der Funktionskörper einen Lagerbolzen ausbildet, kann die Beschichtung durch eine Gleitschicht gebildet sein. Die Beschichtung kann beispielsweise aufgesprüht sein und/oder eine Schichtdicke von weniger als 1 mm aufweisen.
Denkbar ist ebenso, dass die unlösbare Verbindung zwischen Basiskörper und Funktionskörper durch eine formschlüssige Verbindung des Basiskörpers und des Funktionskörpers erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper durch eine, insbesondere zumindest abschnittsweise, Umspritzung des Basiskörpers gebildet ist bzw. dass der Funktionskörper an dem Basiskörper, insbesondere zumindest abschnittsweise, angespritzt ist. Die unlösbare Verbindung zwischen dem Basiskörper und dem Funktionskörper wird somit durch ein Kunststoffspritzgussverfahren erzeugt. Dabei kann der Basiskörper in ein Spritzgusswerkzeug eingesetzt werden und entweder vollständig oder abschnittsweise durch das Kunststoffmaterial des Funktionskörpers umspritzt werden. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Geometrie des Scharnierelements bzw. präzise Positionierung des Funktionskörpers gegenüber dem Basiskörper erreicht werden. Dabei kann die Position des Basiskörpers innerhalb des Spritzgusswerkzeuges durch eine entsprechende Halterung genau festgelegt werden, so dass der angespritzte Funktionskörper mit hoher Wiederholungsgenauigkeit eine definierte Position bezüglich dem Basiskörper aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper den Basiskörper vollständig abdeckt bzw. bedeckt. Der Basiskörper ist somit durch den Funktionskörper vollständig umschlossen, insbesondere weist der Basiskörper keine freiliegenden Außenoberflächen auf.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper den Basiskörper lediglich abschnittsweise abdeckt bzw. bedeckt. Der Basiskörper weist somit einerseits freiliegende Außenoberflächen auf und andererseits durch den Funktionskörper abgedeckte Oberflächen auf. Gegenüber einer vollständigen Abdeckung bzw. Bedeckung des Basiskörpers durch den Funktionskörper ermöglicht diese Ausführungsform eine kostengünstigere Fertigung, da weniger Kunststoff material zur Erzeugung des Funktionskörpers benötigt wird. Darüber hinaus können die freiliegenden Außenoberflächen zur Befestigung an dem Korpus des Haushaltsgroßgerätes verwendet werden bzw. ausgebildet sein. So können in den freiliegenden Außenoberflächen des Basiskörpers Befestigungsöffnungen für Schrauben vorgesehen sein, so dass Schrauben zur Befestigung des Scharnierelements an dem Korpus direkt den Basiskörper kontaktieren können, um eine direkte Kraftübertragung zu ermöglichen.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper mindestens eine Funktionsfläche aufweist. Die Funktionsfläche stellt eine Fläche dar, die in Kontakt mit dem Verschlusselement steht bzw. stehen kann, insbesondere eine Fläche, die zu einer Positionierung des Verschlusselements gegenüber dem Korpus beiträgt bzw. beitragen kann und/oder eine Fläche, die bei einer Verschwenkung des Verschlusselements gegenüber dem Korpus als Führungsfläche dient bzw. dienen kann und/oder eine Fläche, die unmittelbar zur Kraftübertragung zwischen dem Verschlusselement und dem Korpus beiträgt bzw. beitragen kann (d.h. zumindest das Verschlusselement oder den Korpus kontaktiert). Sofern zwei, drei oder mehrere Funktionsflächen durch ein und denselben Funktionskörper gebildet werden, können diese zusammenhängend oder voneinander getrennt ausgebildet sein. Die Ausbildung von mehr als einer Funktionsfläche an ein und denselben Funktionskörper führt dazu, dass der Funktionskörper massiver ausgebildet werden kann. Die einzelnen Funktionsflächen können somit vergrößert ausgebildet werden, sodass ihre jeweiligen Flächenpressungen bei einer Krafteinwirkung verringert werden. Insgesamt können somit höhere Kräfte auf die Funktionsflächen einwirken.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Funktionsfläche eine Gleitfläche und/oder eine Anschlagfläche und/oder eine Führungsfläche bildet. Die Gleitfläche wirkt während der Bewegung des Verschlusselements insbesondere mit einer weiteren Gleitfläche, welche am Verschlusselement ausgebildet, zusammen. Die Gleitfläche kann beispielsweise durch eine Außenmantelfläche eines durch den Funktionskörper gebildeten Lagerbolzen gebildet sein. Die Gleitfläche kann alternativ oder zusätzlich durch eine Kreisringfläche gebildet sein, insbesondere eine sich an besagte Außenmantelfläche anschließende und sich von dieser radial nach außen erstreckende Kreisringfläche gebildet sein. Die Anschlagsfläche kann insbesondere durch eine parallel zu einer Schwenkachse orientierte und/oder ebene Fläche gebildet sein und dazu dienen, einen maximalen Öffnungswinkel des Verschlusselements zu begrenzen. Hierfür ist an dem Verschlusselement eine weitere Anschlagsfläche vorgesehen, die bei dem maximalen Öffnungswinkel die Anschlagsfläche des Funktionskörpers kontaktiert. Die Führungsfläche kann insbesondere mit einer an dem Verschlusselement ausgebildeten weiteren Führungsfläche Zusammenwirken, um ein selbstständiges Schließen des Verschlusselements es ab einem minimalen Öffnungswinkel zu begünstigen. Hierfür kann die weitere Führungsfläche an einem Federarm eines Schließelements ausgebildet sein, wobei das Schließelement an dem Verschlusselement angeordnet ist. Die Führungsfläche kann parallel zur Schwenkachse ausgebildet sein. Durch die präzise Anordnung des Funktionskörpers gegenüber dem Basiskörper werden somit eine genaue Führung des Verschlusselements während dessen Bewegung, ein präziser Endanschlag bei einem vorgegebenen maximalen Türöffnungswinkel und ein zuverlässiges Zuziehen des Verschlusselements ab einem minimalen Türöffnungswinkel ermöglicht. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper einen Lagerbolzen und/oder einen Türanschlag und/oder einen Türschließer bildet. Der Lagerbolzen kann insbesondere vollständig und/oder ausschließlich durch den Funktionskörper gebildet sein. Der Lagerbolzen kann mit einer Lagerbüchse, die insbesondere vollständig und/oder ausschließlich an dem Verschlusselement ausgebildet ist, Zusammenwirken. Insbesondere sind keine weiteren Bauteile zur drehbaren Lagerung des Verschlusselements gegenüber dem Korpus notwendig. Bei einem in einem Haushaltsgroßgerät montierten Scharnierelement taucht dabei der Lagerbolzen in die Lagerbüchse ein. Die Lagerbüchse kann beispielsweise an einer Abschlussleiste des Verschlusselements, insbesondere einstückig, ausgebildet sein, zum Beispiel durch eine Sacklochbohrung. Der Lagerbolzen weist vorzugsweise eine kreisringförmige Außenmantelfläche als Funktionsfläche (Gleitfläche) auf. Zwar ist es denkbar, dass der Lagerbolzen massiv ausgebildet ist, z.B. in Form eines massiven Zylinders. Gemäß einer Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass der Lagerbolzen im Wesentlichen oder vollständig durch einen Hohlzylinder gebildet ist, wobei vorzugsweise in dessen Inneren an einer Innenmantelfläche angeformte Verstärkungsrippen ausgebildet sind. Auf diese Weise kann der Materialeinsatz weiter reduziert werden. Darüber besteht insbesondere bei der Herstellung des Funktionskörpers durch ein Kunststoffspritzgussverfahren eine geringere Gefahr von Sinkstellen, aufgrund von Materialanhäufungen. Eine gleichmäßigere Funktionsfläche auf der Außenmantelfläche des Lagerbolzens kann somit erzeugt werden. Der Türanschlag kann durch eine Materialanhäufung des Funktionskörpers gebildet sein. Vorzugsweise bildet der Türanschlag eine ebene Fläche aus, die insbesondere parallel zur Schwenkachse orientiert sein kann. Der Türanschlag wirkt mit einem Anschlagskörper, der an dem Verschlusselement angeordnet ist, bei einem maximalen Öffnungswinkel zusammen und begrenzt somit den maximalen Öffnungswinkel des Verschlusselements. Der Anschlagskörper kann ebenfalls einstückig an einer Abschlussleiste des Verschlusselements ausgebildet sein oder an dieser befestigt sein. Der Türschließer kann ebenfalls durch eine Materialanhäufung des Funktionskörpers gebildet sein, zum Beispiel einen Türschließnocken bilden. Der Türschließer kann insbesondere eine gekrümmte Funktionsfläche ausbilden. Der Türschließer wirkt insbesondere mit einem an dem Verschlusselement ausgebildeten oder an dem Verschlusselement befestigten Federelement zusammen, in dem dieser bei einem minimalen Öffnungswinkel des Verschlusselements in Eingriff mit dem Federelement gelangt. Dabei werden auf das Verschlusselement einwirkende Schließkräfte erzeugt. Sofern der Funktionskörper durch ein Spritzgussverfahren an dem Basiskörper angespritzt ist, können insbesondere für den Türanschlag und den Türschließer ausreichend große Materialanhäufung erzeugt werden. Gegenüber herkömmlichen, als ein oder mehrere separate Bauteile montierten Elementen, kann eine stabilere und langlebigere Konstruktion ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Basiskörper einen durch die Lagerbüchse und/oder einen den Türanschlag und/oder den Türschließer abgedeckten Verstärkungsvorsprung aufweist. Der Basiskörper weist insbesondere Fortsätze auf, die sich in die Lagerbüchse und/oder den Türanschlag und/oder den Türschließer erstrecken und somit deren Stabilität nochmals weiter erhöhen. Die Verstärkungsvorsprünge bzw. Fortsätze sind dabei vorzugsweise vollständig durch den Funktionskörper abgedeckt bzw. eingefasst. Insbesondere sofern der Funktionskörper durch ein Spritzgussverfahren an dem Basiskörper angeformt ist, können diese Verstärkungsvorsprünge Geometrien aufweisen, die für die Erhöhung der Stabilität optimal gewählt werden können. So können beispielsweise an einem Verstärkungsvorsprung ein Hinterschnitt ausgebildet sein, der bei der Montage eines herkömmlichen, aufgesteckten Funktionskörpers als Freiraum verbleiben würden. Im Rahmen eines Spritzgussverfahrens ist es jedoch möglich, auch den Hinterschnitt durch den Funktionskörper zu schließen, sodass die Festigkeit des Scharnierelements nochmals erhöht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Basiskörper einen, insbesondere freiliegenden, Befestigungsabschnitt aufweist. Der Befestigungsabschnitt ist zur Montage des Scharnierelements an dem Korpus des Haushaltsgroßgerätes ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt kann hier für eine, zwei oder mehrere Befestigungsöffnungen (zum Beispiel gewindefreie Durchgangsöffnungen) aufweisen. Der Befestigungsabschnitt weist eine, vorzugsweise ebene, Anlagefläche auf, welche bei einem montierten Scharnierelement flächig an einer Oberfläche, insbesondere Stirnseite, des Korpus anliegt. Denkbar ist, dass der komplette Befestigungsabschnitt durch den Funktionskörper abgedeckt ist. Auf diese Weise können Beschädigungen der Oberfläche des Korpus durch den aus Kunststoff bestehenden Funktionskörper vermieden werden. Denkbar ist ebenso, dass der Befestigungsabschnitt vollständig oder zumindest abschnittsweise freiliegend ausgebildet ist. Unter freiliegend ist hierbei zu verstehen, dass der entsprechende Abschnitt des Befestigungsabschnitts durch den Funktionskörper nicht abgedeckt ist, sondern eine Außenoberfläche darstellt. Auf diese Weise kann eine direkte Kraftübertragung zwischen einem Befestigungselement, zum Beispiel einer Schraube, und dem Befestigungsabschnitt erfolgen. Denkbar ist beispielsweise, dass der Befestigungsabschnitt freiliegende Befestigungsöffnungen aufweist, jedoch eine durch den Funktionskörper abgedeckte Anlagefläche aufweist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Basiskörper ein anderes Material aufweist bzw. aus einem anderen Material besteht als der Funktionskörper. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Basiskörper ein Material mit einer höheren Festigkeit aufweist bzw. aus einem Material mit einer höheren Festigkeit besteht als der Funktionskörper. So könnte das Material des Basiskörpers beispielsweise ein Kunststoff mit einer gegenüber dem Kunststoff des Funktionskörpers höheren Festigkeit sein. Gemäß einer Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass der Basiskörper Metall aufweist oder aus Metall besteht. Auf diese Weise kann der Basiskörper die typischerweise bei Haushaltsgroßgeräten auf das Scharnierelement einwirkenden Kräfte auch über einen langen Nutzungszeitraum sicher aufnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Basiskörper einstückig ausgebildet ist. Der Basiskörper ist somit aus einem einzigen Bauteil gefertigt. Sofern der Basiskörper aus Metall besteht, kann der Basiskörper insbesondere ein Stanz-Biege- Bauteil oder ein Metallspritzguß-Bauteil sein.
Das für den Funktionskörper verwendete Material kann hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten Funktionen gewählt werden. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Funktionskörper PA6 oder POM aufweist oder aus PA6 oder POM besteht. Diese Kunststoffe weisen gute Gleiteigenschaften auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Funktionskörper einstückig ausgebildet ist. Der Funktionskörper ist somit aus einem einzigen Bauteil gefertigt (zum Beispiel Spritzguss). Insbesondere kann der Funktionskörper einstoffig ausgebildet sein, d.h. eine homogene Materialstruktur aufweisen. io
Grundsätzlich denkbar ist, dass an dem Basiskörper ein einziger, zusammenhängender Funktionskörper unlösbar befestigt ist. Sämtliche Funktionsflächen des Funktionskörpers werden hierbei an dem einzelnen Funktionskörper ausgebildet.
Denkbar ist ebenso, dass an dem Basiskörper ein weiterer Kunststoff aufweisender Funktionskörper unlösbar befestigt ist bzw. mit diesem unlösbar verbunden ist. Der Funktionskörper und der weitere Funktionskörper können dabei insbesondere voneinander beabstandet sein, d.h. insbesondere getrennt zueinander ausgebildet sein, und keinen direkten Kontakt miteinander aufweisen. Denkbar ist dabei, dass die unlösbare Verbindung der beiden Funktionskörper mit dem Basiskörper auf unterschiedliche Verbindungsarten beruht oder die gleiche Verbindungsart vorliegt. Denkbar ist beispielsweise, dass der Funktionskörper und der weitere Funktionskörper an dem Basiskörper angespritzt sind. Die in Bezug auf den erfindungsgemäßen Funktionskörper beschriebenen Merkmale können ebenso bei dem weiteren Funktionskörper angewandt werden.
Ebenso möglich ist, dass neben dem unlösbar mit dem Basiskörper verbundenen Funktionskörper ein zusätzliches Funktionselement an dem Scharnierelement mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung befestigt ist, insbesondere lösbar befestigt ist. Das zusätzliche Funktionselement kann beispielsweise einen Türanschlag oder einen Türschließer ausbilden.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgroßgerät umfasst einen Korpus, in welchem ein Aufnahmeraum (für Kühlgut) ausgebildet ist, ein Verschlusselement, mit welcher der Aufnahmeraum des Korpus verschließbar ist, sowie ein erfindungsgemäßes Scharnierelement, mit welchem das Verschlusselement an dem Korpus gelenkig angeschlagen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Haushaltsgroßgerät;
Fig. 2 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Scharnierelements, Fig. 3 eine weitere Ansicht des erfindungsgemäßen Scharnierelements aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene IV-IV aus Fig. 2,
Fig. 5 den Basiskörper des erfindungsgemäßen Scharnierelements aus Fig. 2,
Fig. 6 einen Basiskörper eines erfindungsgemäßen Scharnierelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 7 eine weitere Darstellung des Basiskörpers aus Fig. 6.
Funktionsgleiche oder gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist Haushaltsgroßgerät 1 in Form einer Kühl-Gefrier-Kombination dargestellt. Das Haushaltsgroßgerät 1 umfasst einen Korpus 2, der einen ersten Aufnahmeraum 3 und einen zweiten Aufnahmeraum 4 zur Aufnahme von Kühlgut aufweist. Die beiden Aufnahmeräume 3, 4 können durch zwei separate Verschlusselemente 5, 6 verschlossen werden. Die Verschlusselemente 5, 6 werden durch um eine vertikale Schwenkachse 7 drehbar gelagerte Türen gebildet. Jedes Verschlusselement 5, 6 ist dabei durch 2 vertikal beabstandete Scharnierelemente an dem Korpus angeschlagen. So ist das erste Verschlusselement 5 über ein oberes Scharnierelement 8 und über ein mittleres Scharnierelement 9 an dem Korpus 2 angeschlagen. Das zweite Verschlusselement 6 ist durch das mittlere Scharnierelement 9 und ein unteres Scharnierelement 10 an dem Korpus angeschlagen. Die Scharnierelemente 8, 9, 10 sind an einer Stirnfläche 11 des Korpus 2 befestigt. Die Scharnierelemente 8, 9, 10 weisen Lagerbolzen auf, die in entsprechende Lagerbüchsen der Verschlusselemente 5, 6 eingreifen. Das obere Scharnierelement 8 weist einen nach unten gerichteten Lagerbolzen auf und das untere Scharnierelement 10 weist einen nach oben gerichteten Lagerbolzen auf. Das mittlere Scharnierelement 9 weist sowohl einen nach oben gerichteten Lagerbolzen (zum Eingriff in eine Lagerbüchse des ersten Verschlusselements 5) sowie einen nach unten gerichteten Lagerbolzen (zum Eingriff in das zweite Verschlusselement 6) auf. Die Verschlusselemente 5, 6 weisen jeweils Außenwandungen 12, 13 sowie Innenwandungen 14, 15 auf, die einen mit thermischen Isolationsmaterial gefüllten Hohlraum begrenzen. An oberen bzw. unteren Endabschnitten der Verschlusselemente 5, 6 werden diese Hohlräume durch Abschlussleisten 16, 17, 18, 19 verschlossen. In den aus Kunststoff gebildeten Abschlussleisten 16-19 sind die Lagerbüchsen einstückig als Sacklöcher ausgebildet. Die Lagerbolzen der Scharnierelemente 8, 9, 10 greifen direkt ohne weitere Elemente oder Bauteile in die Lagerbüchsen ein.
In den Fig. 2 und 3 ist das mittlere Scharnierelement 9 aus unterschiedlichen Blickwinkeln dargestellt. Das Scharnierelement 9 besteht ausschließlich aus einem Basiskörper 20 und einem daran unlösbar befestigten Funktionskörper 21. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Funktionskörper 21 an den Basiskörper 20 angespritzt.
Der aus Metall bestehende Basiskörper 20 umfasst einen Befestigungsabschnitt 22 sowie einen Lagerarm 23. Der Lagerarm 23 erstreckt sich dabei im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Befestigungsabschnitts 22 und kragt dabei bezüglich der Stirnfläche 11 nach vorne aus (entgegen der Tiefenrichtung y). Der Befestigungsabschnitt 22 ist zur Befestigung an dem Korpus 2 ausgebildet und weist hierfür einerseits eine ebene Anlagefläche 24 und andererseits zwei Befestigungsöffnungen 25 auf. Die Anlagefläche 24 ist dem Lagerarm 23 abgewandt. Der Lagerarm 23 weist einen ersten Endabschnitt 26 auf, mittels dem er mit dem Befestigungsabschnitt 22 verbunden ist. Der Basiskörper 20 weist eine in Form einer Sicke 27 gebildete Verstärkungsstruktur auf. Diese erstreckt sich ausgehend von dem Befestigungsabschnitt 22 über den ersten Endabschnitt 26 in den Lagerarm 23. Die Sicke 27 endet entgegen der Tiefenrichtung Y vor dem Funktionskörper 21.
Der vollständig aus Kunststoff bestehende Funktionskörper 21 weist zwei Lagerbolzen 28, 20 auf. Die beiden Lagerbolzen 28, 29 erstrecken sich ausgehend von einem Mittelabschnitt 30 vertikal in entgegengesetzte Richtungen entlang der Höhenachse Z. Der obere Lagerbolzen 28 dient dazu, in eine Lagerbüchse der unteren Türabschlussleiste 17 des ersten Verschlusselements 5 einzugreifen. Der untere Lagerbolzen 29 dient dazu, in eine Lagerbüchse der oberen Türabschlussleiste 18 des zweiten Verschlusselements 6 einzugreifen. Die beiden Lagerbolzen 28, 29 weisen jeweils eine zylindrische Gestalt mit einer kreisringförmigen Außenmantelfläche auf. Die Außenmantelflächen bilden Funktionsflächen 31, 32, welche als Gleitflächen zum Eingriff in kreisringförmige Innenmantelflächen der Lagerbüchsen dienen. Die beiden Lagerbolzen 28, 29 sind zumindest abschnittsweise (ausgehend von ihren freien Endabschnitten) als Hohlzylinder ausgebildet. In dem durch ihre Innenmantelflächen begrenzten Hohlraum sind Verstärkungsrippen 33 einstückig ausgeformt. Die Verstärkungsrippen 33 erstrecken sich dabei ausgehend von der Innenmantelfläche in Richtung des Zentrums d.h. in Richtung der Schwenkachse 7. An den freien Enden der Lagerbolzen 28, 29 weisen diese kreisringförmigen Endflächen 34, 35 auf. Die Endflächen 34, 35 liegen in einer horizontalen Ebene (einer die Breitenrichtung x und die Tiefenrichtung y umfassenden Ebene). Die Verstärkungsrippen 33 sind bezüglich der Endflächen 34, 35 zurückgenommen bzw. konkav ausgebildet, um keine Störkonturen für die Lagerbüchsen der Verschlusselemente 5, 6 darzustellen.
Der Funktionskörper 21 weist weiterhin einen Türschließer 36 auf. Der Türschließer 36 weist eine gekrümmte und parallel zur Schwenkachse 7 ausgebildete Funktionsfläche 37 auf. Der Türschließer 36 bildet eine Materialanhäufung des Funktionskörpers 21 aus, insbesondere in Form eines Schließnockens und kann mit einem insbesondere an der Abschlussleiste 18 des Verschlusselements 6 ausgebildeten bzw. angeordneten Federelement Zusammenwirken. Der Türschließer 36 ist an dem Mittelabschnitt 30 angeordnet.
Der Funktionskörper 21 weist darüber hinaus einen Türanschlag 38 auf, der eine parallel zur Schwenkachse 7 orientierte und ebene Funktionsfläche 39 ausbildet. Die Funktionsfläche 39 ist ebenfalls an dem Mittelabschnitt 30 angeordnet und liegt dem Türschließer 36 bezüglich der Schwenkachse 7 im Wesentlichen gegenüber.
Der Mittelabschnitt 30 des Funktionskörpers 21 weist zwei kreisringförmige Schultern 40, 41 auf. Die Schultern 40, 41 schließen sich in axialer Richtung der Lagerbolzen 28, 29 direkt an diese an und liegen somit dem freien Ende der Lagerbolzen 28, 29 gegenüber. Die Schultern 40, 41 bilden Führungsflächen 42, 43 aus, welche kreisringförmige Gleitflächen darstellen. In den Schultern 40, 41 sind Vertiefungen 44 ausgebildet, welche dazu dienen, übermäßige Materialanhäufungen des Funktionskörpers 21 zu vermeiden, sodass dessen Funktionsflächen 31, 37, 42, 43 eine hohe Präzision aufweisen. In Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung des Scharnierelement 9 entlang der Schnittebene IV- IV in Fig. 2 dargestellt. Der Lagerarm 23 weist einen zweiten Endabschnitt 45 auf, der als freier Endabschnitt dem ersten Endabschnitt 26 gegenüberliegt. In Tiefenrichtung y bemessen wird der zweite Endabschnitt 45 entlang eines Bedeckungsabschnittes 46 vollständig durch den Funktionskörper 21 abgedeckt. Der Funktionskörper 21 umgreift dabei den Basiskörper 20 als angespritztes Element vollständig. Insbesondere weist der Funktionskörper 21 keine geschlossenen mit Luft gefüllten Hohlräume auf bzw. befinden sich zwischen dem Basiskörper 20 und dem Funktionskörper 21 keine geschlossenen mit Luft gefüllten Hohlräume.
Wie insbesondere auch mit Blick auf Fig. 5 zu erkennen ist, weist der Lagerarm 23 zwei Verstärkungvorsprünge 47, 48 auf. Die Verstärkungsvorsprünge 47, 48 sind von dem Lagerarm 23 im Wesentlichen rechtwinklig abgewinkelt und verlaufen somit im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse 7. Die Verstärkungsvorsprünge 47, 48 sind durch Zapfen mit einer rechteckigen Querschnittkontur gebildet und verlaufen in Richtung der Endflächen 34, 35 über in etwa 50 % der Längserstreckung der Lagerbolzen 28, 29.
Fig. 5 zeigt den Basiskörper 20 des erfindungsgemäßen Scharnierelements 9 aus den Fig. 2. bis 4. Bei dem dargestellten Stanz-Biege-Bauteil handelte es sich um das Ergebnis eines ersten Fertigungsschritts des Scharnierelement 9. Ausgehend von einem flachen, sich in einer Ebene erstreckenden Metallzuschnitt wird dieser Basiskörper 20 in dem ersten Fertigungsschritt in die dargestellte Gestalt umgeformt. Der erste Fertigungsschritt kann insbesondere eine spanlose Bearbeitung (z.B. Biegen) zum Erzeugen von z.B. dem Lagerarm 23 oder den Verstärkungsvorsprüngen 47, 48, eine spanende Bearbeitung (z.B. Bohren) zum Erzeugen der Befestigungsöffnungen 25 oder eine spanende Bearbeitung (z.B. Stanzen) zum Erzeugen der äußeren Form umfassen. In einem darauf folgenden zweiten Fertigungsschritt des Scharnierelements 9 wird der Funktionskörper 21 mittels der unlösbaren Verbindung an dem Basiskörper 20 angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde der Basiskörper 20 dazu derart in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt, dass lediglich der Bedeckungsabschnitt 46 durch das Kunststoff material des Funktionskörpers 21 umspritzt wird und dadurch der Funktionskörper 21 ausgebildet wird.
Da die exakte Lage der Verstärkungsvorsprünge 47, 48 für Erhöhung der Stabilität der Lagerbolzen 28, 29 nur einen geringen Einfluss hat, sind die Verstärkungsvorsprünge 47, 48 bezüglich der Schwenkachse 7 jeweils außermittig angeordnet. Auf diese Weise können beide Verstärkungsvorsprünge 47, 48 aus einem einzigen Metallzuschnitt geformt werden.
Der Basiskörper 20 weist zwei weitere Verstärkungsvorsprünge 49, 50 auf, die im Bereich des Türschließers 36 bzw. des Türanschlags 38 ausgebildet sind.
Fig. 6 und 7 zeigen einen Basiskörper 20 eines erfindungsgemäßen Scharnierelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in zwei unterschiedlichen Perspektiven. Bei dem Basiskörper 20 handelt es sich ebenfalls um ein metallisches Stanz-Biege-Bauteil. Der Befestigungsabschnitt 22 entspricht im Wesentlichen dem Befestigungsabschnitt 22 des ersten Ausführungsbeispiels. Der Lagerarm 23 weist ebenfalls eine Sicke 27 auf.
Ein wesentlicher Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 5) stellt der zweite Endabschnitt 45 des Lagerarms 23 dar. Zwar sind auch hier zwei Verstärkungsvorsprunge 49, 50 einstückig angeformt und dienen zur Verstärkung des durch den (nicht dargestellten) Funktionskörper gebildeten Türschließers 36 bzw. des Türanschlags 38. Jedoch ist jener Verstärkungskörper 51, welcher zur Verstärkung der Lagerbolzen 28, 29 dient, durch einen einzigen Steg gebildet. Der Steg erstreckt sich dabei ausgehend von einer Haupterstreckungsebene des zweiten Endabschnitts 45 zunächst rechtwinklig, insbesondere vertikal, entlang einer ersten Richtung (insbesondere in Höhenrichtung z) und erstreckt sich ab einer Falz 52 entlang einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung (insbesondere entgegen der Höhenrichtung z). Dieser Verstärkungsvorsprung 51, der somit gleichzeitig zur Verstärkung der beiden Lagerbolzen 28, 29 dient, kann somit breiter bemessen sein (die Breite wird dabei in einer senkrecht zur Schwenkachse 7 liegenden Ebene gemessen). Zwar ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ein höherer Materialeinsatz erforderlich. Die Stabilität des Lagerelements 9 kann jedoch nochmals erhöht werden.
Der in den Fig. 6 und 7 nicht dargestellte Funktionskörper 21 kann insbesondere dem Funktionskörper 21 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 2 bis 4 entsprechen. Die gestrichelte Linie zeigt dabei die Grenze jenes Abschnitts an, der ausgehend von dem zweiten Endabschnitt 45 in Tiefenrichtung y durch den Funktionskörper 21 umspritzt ist bzw. abgedeckt ist (Bedeckungsabschnitt 46).
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BEZUGSZEICHENLISTE
1 Haushaltsgroßgerät
2 Korpus
3 Aufnahmeraum
4 Aufnahmeraum
5 Verschlusselement
6 Verschlusselement
7 Schwenkachse
8 Scharnierelement
9 Scharnierelement
10 Scharnierelement
11 Stirnfläche
12 Außenwandung
13 Außenwandung
14 Innenwandung
15 Innenwandung
16-19 Abschlussleiste
20 Basiskörper
21 Funktionskörper
22 Befestigungsabschnitt
23 Lagerarm
24 Anlagefläche
25 Befestigungsöffnung
26 erster Endabschnitt
27 Sicke
28 Lagerbolzen
29 Lagerbolzen
30 Mittelabschnitt
31 Funktionsfläche
32 Funktionsfläche
33 Verstärkungsrippe
34 Endfläche
35 Endfläche 36 Türschließer
37 Funktionsfläche
38 Türanschlag
39 Funktionsfläche 40 Schulter
41 Schulter
42 Führungsfläche
43 Führungsfläche
44 Vertiefung 45 zweiter Endabschnitt
46 Bedeckungsabschnitt
47 Verstärkungsvorsprung
48 Verstärkungsvorsprung
49 Verstärkungsvorsprung 50 Verstärkungsvorsprung
51 Verstärkungsvorsprung
52 Falz

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Scharnierelement (8, 9, 10) für ein Haushaltsgroßgerät (1), umfassend einen Basiskörper (20) sowie einen Kunststoff aufweisenden Funktionskörper (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) und der Funktionskörper (21) unlösbar miteinander verbunden sind.
2. Scharnierelement (8, 9, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) und der Funktionskörper (21) miteinander verklebt sind.
3. Scharnierelement (8, 9, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) durch eine Beschichtung des Basiskörpers (20) gebildet ist.
4. Scharnierelement (8, 9, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) durch eine Umspritzung des Basiskörpers (20) gebildet ist.
5. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) den Basiskörper (20) vollständig abdeckt.
6. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) den Basiskörper (20) lediglich abschnittsweise abdeckt.
7. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) mindestens eine Funktionsfläche (31,32,37,42,43) aufweist.
8. Scharnierelement (8, 9, 10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfläche (31,32,37,42,43) eine Gleitfläche und/oder eine Anschlagfläche und/oder eine Stützfläche bildet. 9. Scharnierelement (8,
9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) einen Lagerbolzen (38,30) und/oder einen Türanschlag (38) und/oder einen Türschließer (36) bildet.
10. Scharnierelement (8, 9, 10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) einen durch die Lagerbolzen (28,30) und/oder einen den Türanschlag (38) und/oder den Türschließer (36) abgedeckten Verstärkungsvorsprung (47-52) aufweist.
11. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) einen, insbesondere freiliegenden, Befestigungsabschnitt (22) aufweist
12. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) Metall aufweist oder aus Metall besteht.
13. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (20) einstückig ausgebildet ist.
14. Scharnierelement (8, 9, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (21) PA6 oder POM aufweist oder aus PA6 oder POM besteht.
15. Haushaltsgroßgerät (1), insbesondere Haushaltskältegroßgerät, umfassend einen Korpus (2), in welchem ein Aufnahmeraum (3,4) ausgebildet ist, ein Verschlusselement (5,6), mit welcher der Aufnahmeraum (3,4) verschließbar ist, sowie ein Scharnierelement (8,9,10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit welchem das Verschlusselement (5,6) an dem Korpus (2) gelenkig angeschlagen ist.
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