WO2016120205A1 - Hydraulischer rotationsdämpfer - Google Patents

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WO2016120205A1
WO2016120205A1 PCT/EP2016/051445 EP2016051445W WO2016120205A1 WO 2016120205 A1 WO2016120205 A1 WO 2016120205A1 EP 2016051445 W EP2016051445 W EP 2016051445W WO 2016120205 A1 WO2016120205 A1 WO 2016120205A1
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WO
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Prior art keywords
section
rotary
rotary damper
housing
pocket
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/051445
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Richter
Original Assignee
Hamberger Industriewerke Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamberger Industriewerke Gmbh filed Critical Hamberger Industriewerke Gmbh
Priority to ATA9004/2016A priority Critical patent/AT524746B1/de
Priority to DE112016000473.7T priority patent/DE112016000473B4/de
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47KSANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K13/00Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/12Hinges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/04Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
    • E05F3/12Special devices controlling the circulation of the liquid, e.g. valve arrangement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/14Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with fluid brakes of the rotary type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/145Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic rotary damper according to the preamble of claim 1.
  • Such a damper is known for example from WO 201 1/050517 A1.
  • the movement of a toilet seat or a toilet lid is attenuated when lowering.
  • the lifting should be possible with relatively little effort.
  • the damping should be carried out so that the lowering movement is relatively fast, but a hit of the
  • the generic rotary damper have a housing in which a rotary piston is rotatably guided.
  • the housing has two diametrically arranged webs, which project towards the outer circumference of a piston portion and define together with this two pressure chambers which are filled with pressure medium, for example a highly viscous liquid.
  • the piston is designed in a corresponding manner with two radial projections which dip into the two pressure chambers and thus each share in two subspaces, which are connected via throttle cross-sections with each other.
  • a check valve on the one hand and on the other hand a spring-biased friction element is provided in the radial projections, which slides on a backdrop of the housing and thus generates a dependent on the rotation angle damping force during the rotational movement.
  • dampers in which a wing is guided on each radial projection to overcome the above-mentioned disadvantages, which releases in one direction an additional flow or damping cross-section and closes in the other direction.
  • the wings are sealingly against the inner peripheral wall of the housing. This wing can also be designed so that it releases the flow cross-section dependent on the angle of rotation during a pivoting in one direction or closes.
  • the invention has for its object to provide a rotary damper, in which the risk of damage is reduced.
  • Patent claim 1 solved.
  • the rotary damper according to the invention has a sleeve-shaped housing in which a rotary piston is rotatably guided.
  • the housing has to the rotary piston projecting webs, which limit together with this pressure chambers.
  • On the rotary piston radial projections are formed, which divide the pressure chambers in each case into two subspaces whose volume changes with the angle of rotation of the rotary piston.
  • controllable throttle cross sections are formed between the subspaces, which allow an overflow of pressure medium from a decreasing subspace to the adjacent, increasing subspace.
  • These controllable throttle cross-sections are designed such that they are larger in a direction of rotation of the rotary piston than in the opposite direction of rotation.
  • These controllable throttle cross sections may be formed in addition to further connection channels or throttle cross sections.
  • At least some of the throttle cross-sections of the rotary damper are designed such that their effective cross-section decreases or increases in a rotational direction abruptly.
  • the term "leaky” is understood to mean a more or less abrupt change in cross-section, which occurs during a fraction of the usual pivoting of the piston / housing.
  • wake turbulence which substantially reduces the internal pressure of the housing relative to an internal pressure present in a laminar flow, for example by one third, so that instead of a pressure of for example 100 bar only about 66 bar rest in the housing - a Overloading of the rotary damper can thus be prevented in a surprising manner in a very simple manner.
  • the envelope in a turbulent flow which is applied by the rotary damper acting against the sinking of the toilet seat set torque is increased, so that a gentle placement of the toilet set is ensured on the ceramic.
  • the throttle cross-section is preferably designed so that initially in a first angular range of the said direction of rotation is a laminar flow with a concomitant relatively low torque.
  • the envelope into the turbulent flow of the pressure medium then takes place in that angle range in which, for example, the toilet seat set is shortly before emergence on the ceramic.
  • a particularly simple way to bring about the transition from a substantially laminar flow into a substantially turbulent flow is that the controllable throttle cross-section between adjacent subspaces is formed by a pocket whose effective cross-section is reduced in the direction of rotation. D. h., By the pocket and the housing, in particular its pressure chambers limiting webs of the additional throttle cross-section is formed, the effective cross section changes depending on the angle of rotation.
  • this ramp is formed approximately parallel to the axis.
  • the ramp can be formed, for example, in the region of half the circumferential length of the pocket.
  • the height of the ramp may be greater than the depth of the pocket after cross-sectional reduction.
  • the pocket is designed with an approximately triangular base, so that the above-mentioned ramp is approximately parallel to a base edge of the triangular-shaped pocket.
  • This executed with a ramp pocket can be formed on the piston or on the housing.
  • the wings are each designed with a U-profile, each on one
  • Web / radial projection is placed, depending on the direction of rotation of one of the U-legs in lateral contact with the radial projection and thus defines a throttle cross-section.
  • the leadership of this wing on the radial projection is significantly simpler, since the U-configuration, the relative positioning between the radial projection and wing both constructive and mounting technology is much easier manageable than the tilting bearing of the sealing lip in the state of Technology.
  • the webs / radial projections and thus the entire piston can be formed much more compact and with less material, with no receiving groove for a sealing lip or the like must be provided.
  • a largely continuous U-leg of the wing covers the recesses formed in the radial projection so that they are ineffective in one direction of rotation.
  • the other U-limb comes into operative engagement, on which throttle cross sections adapted to the recesses are formed, so that the additional flow cross section is effective. That Depending on the direction of rotation, one or the other U-limbs comes into abutment with the radial projection and thus determines the effective additional flow cross-section.
  • the throttle cross section is formed in the end face region between a sleeve bottom and end face sections of the radial projections.
  • the effective in the sense of a throttling surface of this throttle cross-section varies with the angle of rotation.
  • This rotation angle dependence of the throttle cross-section can be formed, for example, by the fact that the bottom of the housing and / or the adjacent end faces of the radial projections are designed as Steuerkulissen.
  • an additional throttle slot can be opened or closed between the two pressure chambers, whose cross section is determined by a throttle ramp. Through this additional throttle slot, a progressive damping in a damping direction can be provided.
  • connection between the rotary piston and the housing is designed so that an axial play is provided. This can be done by securing it by means of a screw, in that it is not screwed to its final dimensions, but in such a way that an approximately floating mounting of the rotary piston in the housing is achieved in the axial direction. In this way, the friction of the system can be significantly reduced.
  • Such floating storage can be achieved in principle with the alternative assurance by means of sleeve cover or the like.
  • the device-technical effort to form the throttle ramp is minimal, while this is designed as pocket-shaped recess on the rotary piston.
  • the progressive damping characteristic can then be achieved by the fact that the pocket-shaped recess tapers in a direction of rotation, so that upon rotation of the rotary piston in this direction the throttle slot is correspondingly reduced and thus the damping effect is increased.
  • the rotary damper according to the invention can advantageously be used in toilet seat sets, wherein in each case a rotary damper is assigned to the toilet seat and the toilet lid.
  • the rotary dampers are designed with different axial effective lengths.
  • both the rotary piston and the housing receiving this can be provided with identifiers, so that the mounting safety is further improved.
  • the rotary piston and the housing are rotatably connected to each other via an axial screw.
  • This screw is cohesively, for example, secured by gluing or welding, so that on the one hand the assembly is extremely simple and on the other hand, an accidental release of housing and rotary piston is avoided.
  • the aforementioned screw can be dispensed with if the rotary piston is secured in the housing via a sleeve cover.
  • the securing of the rotary piston takes place in the housing in a form-fitting manner, wherein, for example, a bolt cooperating with the rotary piston is formed with a groove or the like into which then a securing element, for example a securing ring or a tangentially arranged split pin or the like, engages. to take the backup in the axial direction.
  • a securing element for example a securing ring or a tangentially arranged split pin or the like
  • All the above-described fuses can, as stated above, be formed with an axial clearance to reduce friction.
  • the cohesive securing / connection can be done for example by gluing or welding.
  • the seal between the rotary piston and the housing or a sleeve cover is effected by means of an elastic ring, for example a sealing ring.
  • the geometry of the ring / sealing ring is preferably selected so that it generates less friction on the inner wall of the housing during the rotational movement, by applying only to these and can be ensured by suitable design that the relative movement on the outer diameter of the rotary piston, more precisely said on the notch base of the rotary piston side receiving groove for this sealing ring takes place. In this area, the friction is much lower, so that accordingly the wear is minimized and the damper stays tight longer.
  • the rotary damper due to the much lower friction a more advantageous startup behavior. This means that the seat or lid starts a few degrees earlier, which in principle means significantly improved performance for the customer.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the damper from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the damper according to FIG. 1,
  • Figure 4 is an exploded view of another embodiment of a rotary damper according to the invention.
  • Figure 5 is a sectional view of the rotary piston of the rotary damper according to Figure 4.
  • FIG. 6 shows a detail B of the rotary piston from FIG. 5;
  • Figure 9 two rotary damper for a toilet seat.
  • the hydraulic rotary damper according to Figure 1 serves to dampen a lowering movement of a toilet seat set.
  • a rotary damper 1 has a housing 2, in which a rotary piston 4 is rotatably guided.
  • the housing 2 has at one end portion an adapter piece 6, in which acount8 is formed, in which extends when mounting the toilet seat a connected to the ceramic pin inside.
  • the housing 2 further has a sleeve portion 10, in which the rotary piston 4 described in more detail below is guided. This has a partially visible in Figure 1 sealing collar 12, which seals the sleeve portion 10 to the outside.
  • FIG. 2 shows the rotational damper 1 according to FIG. 1 in an exploded view. It can be seen the housing 2 with the adapter piece 6 and the sleeve section 10 embodied in one piece therewith and a receiving space 18 encompassed by the sleeve section 10 for the rotational damper 1.
  • the sealing collar 12 has on its outer circumference an annular groove 20 into which a sealing ring, for example, an O-ring 22 is used.
  • a piston portion 24 connects, which dips into the receiving space 18.
  • a further O-ring 26 is arranged with a significantly smaller diameter than the aforementioned O-ring 22 to seal the pressure chambers described below.
  • the piston portion 24 has two radial projections 28, 30 arranged diametrically opposite one another, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the receiving space 18.
  • At the two radial projections 28, 30 are each two outwardly opening recesses 32, 34 and 36, 38 are formed.
  • On the outer peripheral edges of the radial projections 28, 30, a respective wing 40, 42 is placed, which seen in the axial direction has an approximately U-shaped profile, wherein two throttle openings 44, 46 are formed on one of the U-legs, while the other U -Skeleton 52, 54 is executed consistently.
  • the geometry of the two throttle cross sections 44, 46 and their spacing corresponds to the geometry of the recesses 32, 34; 36, 38.
  • the distance between the two legs of the wings 40, 42 is slightly wider than the width b of the radial projections 28, 30 carried out, so that the two wings 40, 42 are guided in the circumferential direction with play on the radial projections 28, 30.
  • the two U-legs connecting top surface 48, 50 of the wings 40, 42 is convex and is sealingly against the inner peripheral wall of the sleeve portion 10 at.
  • the two U-legs of the wings 40, 42 are formed such that in a rotational direction of the continuous U-legs 52, 54, the two associated recesses 32, 34 and 36, 38 sealingly covers, while in the other direction of rotation, the recesses 44, 46 of the other U-legs overlap with the recesses 32, 34 and 36, 38, so that a flow cross-section is opened, via which the pressure medium through the recesses and through a gap between the radial web 28, 30 and the continuous leg 52, 54 can flow from one pressure chamber into the adjacent pressure chamber.
  • the rotary piston 4 is furthermore designed with an axial bore 60 through which a screw 56 extends, via which the rotary piston 4 is connected to the housing 2.
  • this screw 56 extends with its end section into the region of the attachment. grip recess 16 into it.
  • a nut 58 can be used, which comes with the screw 56 in threaded engagement.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the mounted rotary damper 1. It can be seen the housing 2 with the adapter piece 6 and the sleeve portion 10, in which the rotary piston 4 is immersed. This is in the assembled state with its sealing collar 12 and the O-ring 22 on the inner peripheral wall of the sleeve portion 10 at.
  • the screw 56 passes through the axial bore 60 and dives with its screw head in a corresponding extension of the axial bore 60 a.
  • the other end portion extends into the region of the access recess 16 and is screwed to the nut 58.
  • a problem with such a screw connection is that it can come loose due to the relative rotation of housing 2 and rotary piston 4.
  • the screw connection between the nut 58 and screw 56 is secured by means of a cohesive screw lock, for example an adhesive. This fuse can be attached with minimal effort through the access opening 16 and requires virtually no changes in the housing 2 or the rotary piston. 4
  • screw lock can be used.
  • the screw 56 and the nut 58 are not screwed to final dimensions, so that a certain axial clearance between rotary piston 4 and housing 2 is allowed. This allows the frontal friction and thus the frontal wear compared to conventional solutions that are bolted to final dimensions, be significantly reduced. By the measures described above, the mounting safety of the rotary damper can be significantly improved.
  • FIG. 2 Indicated in FIG. 2 are two webs 62, 64 which project radially inwardly from the inner peripheral wall of the sleeve section 10 and extend as far as the outer circumference of the piston section 24 in the region between the two radial projections 28, 30 and bear sealingly thereon.
  • These webs 62, 64 of the embraced by the sleeve portion 10 space is divided into two pressure chambers 66, 68, which in turn are divided by the two radial projections 28, 30 into two subspaces.
  • These two subspaces can be connected to each other in dependence on the position of the two wings 40, 42 via the throttle cross sections 44, 46 in order to provide an additional flow cross section and thus a reduced damping effect.
  • Further throttle cross-sections are formed by a respective pocket 98 on the outer circumference of the rotary piston 4. This will be explained in more detail below.
  • the actual throttling cross-section between the described spaces, which effects attenuation, is formed on the end face between the end faces of the two radial projections 28, 30 and a frontal bottom 70 of the sleeve section 10.
  • This bottom is designed with a control link 72, so that a throttle gap between the bottom 70 and the end faces of the radial projections 28, 30 in dependence on the course of the control link 72 and in dependence on the rotation angle is variable and the damping effect is changed depending on the direction of rotation.
  • the effective throttle cross-section is minimal, while in the areas in which a relatively fast movement is possible, for example, when lifting or at the beginning of Lowering movement, a comparatively large throttle cross-section and thus a high speed is possible.
  • the above-mentioned flow cross-section is additionally controlled by the wings 40, 42.
  • the hydraulic rotary damper according to the invention is characterized by an extremely simple construction with superior function.
  • throttling cross sections 44, 46 are formed in one of the U legs 52, 54, while in the opposite U legs 52, 54 no throttle cross sections are provided, so that the recesses 32, 34, 36, 38 of the radial projections 28 , 30 in which one direction of rotation is covered by the "closed" U-leg and thus only the comparatively small end throttle section is effective.
  • cooperating throttle cross-sections 44, 46 are executed in order to influence the pressure medium flow and thus the speed of movement in the raising or lowering direction.
  • the rotary piston 4 is secured in the housing 2 via the screw 56.
  • Figure 4 shows an embodiment in which can be dispensed with such a screw, since the rotary piston 4 is fixed by means of a sleeve cover 74 in the housing 2, wherein in the illustrated embodiment, this sleeve cover 74 is materially connected to the housing 2 such that the Rotary piston 4 is still rotatable.
  • the basic construction of the rotary damper 1 according to FIG. 4 largely corresponds to the exemplary embodiment described above, so that in this respect only some of the components are discussed and, incidentally, reference may be made to the above description.
  • the material-locking fuse can be designed so that the rotary piston 4 is mounted with a certain axial play in the housing 2 in order to reduce the friction.
  • the housing 2 also has an integrally formed thereon adapter piece 6, in which the blind hole 8 is formed for placement on a hinge pin or the like.
  • the sleeve portion 10 is arranged coaxially to the adapter piece 6 and forms the receptacle for the rotary piston 4.
  • a circumferential groove 76 is formed, which is also provided in the embodiments described above.
  • the rotary damper may be secured, for example in a mounting strap a toilet seat.
  • the rotary piston 4 is again executed in this embodiment with a two-flat 14 having a certain axial length F, which is adapted to a corresponding recess in the relevant fastening tab, so that a rotationally fixed connection between rotary piston 4 and the toilet seat or the toilet seat Lid can be produced.
  • the annular groove 20 is formed, in which the O-ring 22 is used during assembly. About this the damping chamber is sealed to the outside.
  • the rotary piston 4 has a sealing collar 12 which rests sealingly with its outer periphery on the inner peripheral wall of the not visible in Figure 4 receiving space of the sleeve portion 10. Following this sealing collar 12 extends in the axial direction of the piston portion 24 with the two radial projections 28, 30, on each of which a wing 40, 42 is guided. These are each formed with the U-legs 52, 54.
  • the U-leg 54 is designed to be continuous, while in the U-leg 52, the two throttle cross-sections 44, 46 are provided.
  • a Schenkelaus Principleung 78 is provided between the two throttle cross-sections 46, 44, whose importance will be discussed later.
  • the end portion of the rotary piston 4 remote from the two-bladed 14 is set back radially in the exemplary embodiment according to FIG. 4 and forms a guide pin 80 which dips into the housing in a guide recess 82 (see FIG. 5) so that the rotary piston is centered with respect to the housing 2 is guided.
  • a laterally projecting cam 84 is provided in each case (in the illustration according to FIG Cam 84 visible), which dips into the respective leg recess 78 of the associated vane 40, 42, so that the wings are also secured in the axial direction.
  • the sleeve cover 74 has, according to the representation according to FIG. 4, an outer flange ring 86 which rests on the front side at the mouth of the sleeve section 10.
  • a centering 88 extends into the receiving space 18 (not visible in Figure 4) of the sleeve portion 10 and engages around the rotary piston 4 in the region of the annular groove 20, so that the assembled O-ring 22 sealingly on an inner circumferential wall 90 of the flange 86 is present.
  • the sleeve cover 74 is, as will be explained in more detail with reference to Figures 5 and 6, with the sleeve portion 10 and thus welded to the housing 2.
  • a welding stage 92 is formed on the outer periphery of the centering portion 88.
  • identifiers "L" are provided on the two-bladed surface 14 of the rotary piston 4 and on the adapter piece 6 of the housing 2, indicating the assignment of the rotary piston 4 to the housing 2 during assembly of the rotary damper and assembly of the rotary damper in the toilet seat or simplify the toilet lid, so that a confusion of components is prevented.
  • the preparation of the rotary piston 4 and the housing 2 can be done for example by injection molding. Since considerable quantities are manufactured, the use of multiple tools can be advantageous in each of which the components of the lid damper or the seat damper a toilet seat set are made. By the identifier "L” or "R” then a confusion of the components can be prevented during mounting.
  • FIG. 5 shows the rotary piston 4 of the exemplary embodiment according to FIG. 4 in a three-dimensional individual representation.
  • the cam 84 As described, in the region between the two recesses 32, 34 and 36, 38 of the two wings 28, 30 respectively formed the cam 84, wherein in the illustration of Figure 5, the cam between the recesses 32, 34 is not visible and after stands out at the back from the drawing plane.
  • two of the abovementioned pockets 98 are formed in the circumferential direction adjacent to the respective cam 84 on the piston section 24. The second pocket 98 is not visible in the illustration according to FIG. 5, since it lies on the rear side of the piston section 24.
  • Each pocket 98 forms an approximately triangular base surface in the radial direction and tapers away from the radial projection 28 in the direction of the other radial projection 30 at the bottom.
  • a base edge 100 (FIG. 6) of the triangular pocket 98 extends parallel to it Axial direction of the radial projection 38.
  • the depth of the pocket 98 in the direction of the tip 102 of the pocket 98 also decreases.
  • this has a stepped ramp 99, via which the depth of the pocket 98, d. h., The radial extent is reduced in the piston portion 24 "abruptly" toward the tip 102 out.
  • FIG. 7 shows a schematic section along the line A-A through the pocket 98 in FIG. It can be seen that the bag 98 is subdivided into a region with a relatively large radial depth T and a region with a comparatively small radial size t by a stepped ramp 99.
  • the region with a greater radial depth T is referred to below as the laminar chamber 103 and the region with a smaller radial depth t as the turbulence chamber 101.
  • the height H of the ramp 99 is more than half of the depth T of the laminar chamber 103, so that over this ramp 99, a very strong cross-sectional reduction of the formed by the pocket 98 throttle gap.
  • the ramp 99 is located approximately in the half of the circumferential extent of the entire pocket 98.
  • the depth t of the turbulence chamber 101 decreases towards the tip 102, so that Driving through the step-shaped throttle cross-section reduction this then already quite small throttle cross-section continues to decrease with the pivoting towards the support position on the ceramic.
  • the depth T of the laminar chamber 103 may also decrease continuously from the base edge 100 to the ramp 99.
  • Fig. 8a shows the rotational angular position which the rotary piston in an open set, i. for example, occupies a raised seat.
  • the rotary piston 4 rests with its radial projections 28, 30 on the webs 62, 64, wherein the system takes place in each case via the frontally arranged cams 84 of the webs 28.
  • the throttle slots 108, 1 10 are not open to the respective adjacent pressure chamber 66, 68.
  • a predetermined pivoting range for example, begins at about 30 ° before placing the toilet seat on the ceramic
  • the effective throttle cross-section is suddenly reduced by means of the ramp 99 of the pockets 98 - this leads to that the laminar flow turns into a turbulent flow, wherein the pressure medium is displaced from the decreasing pressure chamber 68 in the adjacent increasing pressure space and thereby arise due to the turbulent flow in the decreasing pressure vortex wakes 105 (see Figure 8b), through which Pressure in the housing 2 is reduced.
  • the rotary damper 1 increases due to the increased flow resistance applied by the rotary damper 1, the toilet seat support torque, so that the lowering is slowed down and the toilet seat set gently on the ceramic.
  • this supporting torque level When reversing the throttle cross section via the ramp 99, this supporting torque level abruptly increases by up to 2.5 times, at the same time the pressure in the housing is lowered by about one third.
  • the maximum force is applied to the radially extending surface of the ramp 99.
  • the pressurization of the damper housing 2 is significantly reduced compared to the conventional solutions, so that the risk of damage to the rotary damper in continuous operation is significantly reduced.
  • the ramp geometry described generates, according to the above, an additional damping effect, which is accompanied by a simultaneous reduction in pressure in the damper housing.
  • the choke slots 108, 110 are completely closed, since the two recesses 98 are no longer in register with the two webs 62, 64.
  • the wings 42, 44 with the continuous U-legs 54 are then in contact with the webs 62, 64.
  • the throttle cross-sections 46, 48 of the wings 40, 42 are then correspondingly opened, so that the throttle effect when opening is minimal and this toilet seat set can be easily raised.
  • a rotary damper in which a controllable throttle cross-section between a decreasing pressure chamber and an increasing pressure chamber is formed so that the effective throttle cross-section decreases abruptly.
  • the throttle cross-section may otherwise be configured so that, after a predetermined angle of rotation, an envelope of a laminar flow of the pressure medium displaced from a decreasing pressure chamber into a turbulent flow takes place.

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Abstract

Offenbart ist ein Rotationsdämpfer bei dem ein steuerbarer Drosselquerschnitt zwischen einem sich verkleinernden Druckraum und einem sich vergrößernden Druck- raum so ausgebildet ist, dass sich der wirksame Drosselquerschnitt sprunghaft verringert. Alternativ kann der Drosselquerschnitt in sonstiger Weise so ausgebildet sein, so dass nach einem vorbestimmten Drehwinkel ein Umschlag von einer laminaren Strömung des aus einem sich verkleinernden Druckraum verdrängten Druckmittels in eine turbulente Strömung erfolgt.

Description

Hydraulischer Rotationsdämpfer
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Rotationsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .
Ein derartiger Dämpfer ist beispielsweise aus der WO 201 1/050517 A1 bekannt. Über den Dämpfer wird beispielsweise die Bewegung eines WC-Sitzes oder eines WC- Deckels beim Absenken gedämpft. Das Anheben soll mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand möglich sein. Während der Absenkung soll die Dämpfung so ausgeführt sein, dass die Absenkbewegung relativ schnell erfolgt, jedoch ein Aufschlagen des
Sitzes/Deckels auf die Keramik verhindert wird.
Die gattungsgemäßen Rotationsdämpfer haben ein Gehäuse, in dem ein Rotationskolben drehbar geführt ist. Das Gehäuse hat zwei diametral angeordnete Stege, die zum Außenumfang eines Kolbenabschnittes hin auskragen und gemeinsam mit diesem zwei Druckräume begrenzen, die mit Druckmittel, beispielsweise einer hochviskosen Flüssigkeit gefüllt sind. Der Kolben ist in entsprechender Weise mit zwei Radialvorsprüngen ausgeführt, die in die beiden Druckräume eintauchen und diese somit jeweils in zwei Teilräume teilen, die über Drosselquerschnitte mit einander verbunden sind.
Bei der bekannten Lösung ist in den Radialvorsprüngen jeweils einerseits ein Rückschlagventil und andererseits ein federvorgespanntes Reibelement vorgesehen, das an einer Kulisse des Gehäuses abgleitet und somit während der Drehbewegung eine vom Drehwinkel abhängige Dämpfungskraft generiert.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass der vorrichtungstechnische Aufwand durch die Integration des mechanischen Dämpfungselementes und des Rückschlagventils in jedem Radialvorsprung äußerst aufwendig ist. Des Weiteren benötigen diese Radialvorsprünge einen entsprechenden Bauraum, so dass der nutzbare Druckraum für das Druckmittel begrenzt ist. Aus der WO 2009/132589 A1 ist ein Rotationsdämpfer bekannt, bei dem auf den Stegen jeweils ein kippbare Dichtlippe abgestützt ist, die je nach Drehrichtung einen Drossel- oder Strömungsquerschnitt freigibt und einen gegenüber liegenden Drosselquerschnitt verschließt, so dass ein drehrichtungsabhängige Dämpfung erzeugt ist.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass aufgrund der Kipplagerung der Dichtlippe ein erheblicher konstruktiver und vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist.
Bekannt sind auch Dämpfer, bei denen zur Überwindung der oben genannten Nachteile auf jedem Radialvorsprung ein Flügel geführt ist, der in einer Richtung einen zusätzlichen Strömungs- oder Dämpfungsquerschnittquerschnitt freigibt und in der anderen Drehrichtung schließt. Die Flügel liegen dichtend an der Innenumfangswandung des Gehäuses an. Dieser Flügel kann auch so ausgeführt sein, dass er den Strömungsquerschnitt drehwinkelabhängig während einer Verschwenkung in einer Richtung freigibt oder schließt.
Das Aufsteuern eines Drosselquerschnittes mittels eines aufgesetzten Flügels ist deutlich einfacher realisierbar als die Lösung gemäß dem vorbeschriebenen Stand der Technik, bei dem ein aufwendiges Rückschlagventil mit Feder und Ventilkörper in den vergleichsweise filigranen Rotationsdämpfer integriert werden muss.
Bei den vorbeschriebenen Lösungen kann es vorkommen, dass sich beim Absenken in dem sich verkleinernden Druckräumen des Rotationsdämpfers ein erheblicher Druck von mehr als 100 bar aufbaut, der zu einem Platzen des Gehäuses führen kann.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsdämpfer zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Schädigung verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Rotationsdämpfer mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Der erfindungsgemäße Rotationsdämpfer hat ein hülsenförmiges Gehäuse, in dem ein Rotationskolben drehbar geführt ist. Das Gehäuse hat zum Rotationskolben hin vorstehende Stege, die gemeinsam mit diesem Druckräume begrenzen. Am Rotationskolben sind Radialvorsprünge ausgebildet, die die Druckräume jeweils in zwei Teilräume teilen, deren Volumen sich mit dem Drehwinkel des Rotationskolbens ändert. Dabei sind zwischen den Teilräumen steuerbare Drosselquerschnitte ausgebildet, die ein Überströmen von Druckmittel von einem sich verkleinernden Teilraum zu dem benachbarten, sich vergrößernden Teilraum ermöglichen. Diese steuerbaren Drosselquerschnitte sind derart ausgebildet, dass sie in einer Drehrichtung des Rotationskolbens größer sind als in der entgegengesetzten Drehrichtung. Diese steuerbaren Drosselquerschnitte können zusätzlich zu weiteren Verbindungskanälen oder Drosselquerschnitten ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß sind zumindest einige der Drosselquerschnitte des Rotationsdämpfers derart ausgebildet, dass sich deren Wirkquerschnitt in einer Drehrichtung sprunghaft verringert oder vergrößert. Unter dem Begriff„sprunghaft" wird dabei eine mehr oder weniger abrupte Querschnittsänderung verstanden, die während eines Bruchteils der üblichen Verschwenkung des Kolbens/Gehäuses erfolgt.
Durch eine sprunghafte Verringerung des Drosselquerschnitts während der Verschwenkung des Rotationskolbens/Gehäuses erfolgt ein Umschlag von einer laminaren Druckmittelströmung zu einer turbulenten Druckmittelströmung des Fluids, das aus dem sich verkleinernden Teilraum in den benachbarten, sich vergrößerten Teilraum verdrängt wird.
Auf diesem Umschlag zwischen laminarer und turbulenter Strömung ist ein eigener Anspruch gerichtet.
Bei einer derartigen turbulenten Strömung entstehen unter anderem Wirbelschleppen, die den Innendruck des Gehäuses gegenüber einem bei einer laminaren Strömung vorliegenden Innendrucks wesentlich, beispielsweise um ein Drittel absenkt, so dass anstelle eines Druckes von beispielsweise 100 bar lediglich noch etwa 66 bar im Gehäuse anliegen - eine Überbelastung des Rotationsdämpfers lässt sich somit auf überraschender Weise auf sehr einfache Weise verhindern. Hinzu kommt, dass durch den Umschlag in eine turbulente Strömung das vom Rotationsdämpfer aufzubringende, gegen das Absinken der WC-Sitzgarnitur wirkende Drehmoment vergrößert wird, so dass ein sanftes Aufsetzen der WC-Garnitur auf die Keramik gewährleistet ist.
Der Drosselquerschnitt wird vorzugsweise so ausgelegt, dass zunächst in einem ersten Winkelbereich der besagten Drehrichtung eine laminare Strömung mit einem damit einhergehenden relativ geringen Drehmoment vorliegt. Der Umschlag in die turbulente Strömung des Druckmittels erfolgt dann in demjenigen Winkelbereich, in dem beispielsweise die WC-Sitzgarnitur kurz vor dem Auflaufen auf die Keramik befindet.
Eine besonders einfache Möglichkeit den Umschlag von einer im Wesentlichen laminaren Strömung in eine im Wesentlichen turbulente Strömung herbeizuführen besteht darin, dass der steuerbare Drosselquerschnitt zwischen benachbarten Teilräumen durch eine Tasche gebildet ist, deren Wirkquerschnitt sich in Drehrichtung verringert. D. h., durch die Tasche und das Gehäuse, insbesondere dessen die Druckräume begrenzende Stege wird der zusätzliche Drosselquerschnitt ausgebildet, dessen Wirkquerschnitt sich in Abhängigkeit vom Drehwinkel ändert.
Diese Änderung des Drosselquerschnitts erfolgt sehr schnell, wenn die Tasche mit einer Rampe ausgeführt ist, durch die sich der Drosselquerschnitt in der besagten Drehrichtung stufenförmig verringert. Auf diese Weise wird der Drosselquerschnitt während der Absenkbewegung der WC-Sitzgarnitur„schlagartig" verkleinert, so dass der Umschlag von im Wesentlichen laminarer Strömung in eine im Wesentlichen turbulente Strömung sehr schnell erfolgt und somit der Druck im Gehäuse abgebaut wird.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Rotationsdämpfers ist diese Rampe in etwa achsparallel ausgebildet.
Die Rampe kann beispielsweise im Bereich der halben Umfangslänge der Tasche ausgebildet sein. Um den Umschlag von laminarer Strömung in turbulente Strömung zu unterstützen, kann die Höhe der Rampe größer als die Tiefe der Tasche nach der Querschnittsverringerung ausgebildet sein.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tasche mit einer in etwa dreieckförmigen Grundfläche ausgeführt, so dass die oben genannte Rampe etwa parallel zu einer Basiskante der dreieckförmigen Tasche verläuft.
Diese mit einer Rampe ausgeführte Tasche kann am Kolben oder an dem Gehäuse ausgebildet sein.
Die Flügel sind jeweils mit einem U-Profil ausgeführt, das auf jeweils einen
Steg/Radialvorsprung aufgesetzt wird, wobei je nach Drehrichtung einer der U-Schenkel in seitliche Anlage an den Radialvorsprung gelangt und somit einen Drosselquerschnitt definiert. Im Unterschied zu dem eingangs erläuterten Stand der Technik ist die Führung dieses Flügels auf dem Radialvorsprung deutlich einfacher ausgeführt, da durch die U- Ausgestaltung die Relativpositionierung zwischen Radialvorsprung und Flügel sowohl konstruktiv als auch montagetechnisch wesentlich einfacher beherrschbar ist als die Kipplagerung der Dichtlippe beim Stand der Technik. Bei diesem ist es erforderlich, den Radialvorsprung mit einer hinreichenden Breite auszuführen, so dass die Dichtflügel in einer Nut des Radialvorsprungs kippbar aufgenommen sind. Beim erfindungsgemäßen Rotationsdämpfer können die Stege/Radialvorsprünge und somit der gesamte Kolben wesentlich kompakter und mit geringerem Materialaufwand ausgebildet werden, wobei keine Aufnahmenut für eine Dichtlippe oder dergleichen vorgesehen sein muss.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind an den beiden U-Schenkeln jeweils unterschiedliche Ausnehmungen/Drosselquerschnitte ausgebildet, die im Zusammenwirken mit Ausnehmungen der Radialvorsprünge unterschiedliche Drossel- oder Strömungsquerschnitte ausbilden. Auch diese Variante führt dazu, dass die Stege/Radialvorsprünge einfacher als beim Stand der Technik ausgeführt werden können, da bei diesen unterschiedliche Drosselquerschnitte vorgesehen werden müssen, die je nach Drehrichtung wirksam sind. Beim erfindungsgemäßen Konzept ist die Ausbildung dieser zusätzlichen Strömungsquerschnitte im Wesentlichen auf die Flügel verlagert, deren Bearbeitung deutlich einfacher als diejenige der Stege ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel überdeckt in einer Drehrichtung ein weitestgehend durchgängiger U-Schenkel des Flügels die im Radialvorsprung ausgebildeten Ausnehmungen, so dass diese unwirksam sind. In der anderen Drehrichtung gelangt der andere U-Schenkel in Wirkeingriff, an dem an die Ausnehmungen angepasste Drosselquerschnitte ausgebildet sind, so dass der zusätzliche Strömungsquerschnitt wirksam ist. D.h. je nach Drehrichtung gelangt der eine oder andere U-Schenkel in Anlageposition an den Radialvorsprung und bestimmt somit den wirksamen zusätzlichen Strömungsquerschnitt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Drosselquerschnitt im Stirnflächenbereich zwischen einem Hülsenboden und Stirnflächenabschnitten der Radialvorsprünge ausgebildet. Die im Sinne einer Drosselung wirksame Fläche dieses Drosselquerschnittes verändert sich mit dem Drehwinkel.
Diese Drehwinkelabhängigkeit des Drosselquerschnittes kann beispielsweise dadurch ausgebildet werden, dass der Boden des Gehäuses und/oder die benachbarten Stirnflächen der Radialvorsprünge als Steuerkulissen ausgeführt sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen den beiden Druckräumen ein zusätzlicher Drosselschlitz auf- bzw. zugesteuert werden kann, dessen Querschnitt durch eine Drosselrampe bestimmt ist. Durch diesen zusätzlichen Drosselschlitz kann eine progressive Dämpfung in einer Dämpfungsrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Verbindung zwischen Rotationskolben und Gehäuse so ausgeführt, dass ein Axialspiel vorgesehen ist. Dies kann bei der Sicherung mittels Schraube, indem diese nicht auf Endmaß verschraubt wird, sondern so, dass in Axialrichtung eine etwa schwimmende Lagerung des Rotationskolben in dem Gehäuse erreicht wird. Auf diese Weise kann die Reibung des Systems deutlich verringert werden. Eine derartige schwimmende Lagerung lässt sich im Prinzip auch mit der alternativen Sicherung mittels Hülsendeckel oder dergleichen erreichen.
Der vorrichtungstechnische Aufwand zur Ausbildung der Drosselrampe ist minimal, während diese als taschenformige Ausnehmung am Rotationskolben ausgeführt ist.
Die progressive Dämpfungscharakteristik kann dann dadurch erzielt werden, dass sich die taschenformige Ausnehmung in einer Rotationsrichtung verjüngt, so dass sich bei einer Rotation des Rotationskolben in dieser Richtung der Drosselschlitz entsprechend verkleinert und somit die Dämpfungswirkung vergrößert wird.
Die erfindungsgemäßen Rotationsdämpfer können vorteilhaft bei WC-Sitzgarnituren eingesetzt werden, wobei jeweils ein Rotationsdämpfer dem WC-Sitz und dem WC-Deckel zugeordnet ist.
Zur Vermeidung einer Fehlmontage bei der beispielsweise der Sitzdämpfer als Deckeldämpfer eingebaut wird, sind bei einem Ausführungsbeispiel die Rotationsdämpfer mit unterschiedlichen axialen Wirklängen ausgeführt.
Zusätzlich können sowohl der Rotationskolben als auch das diesen aufnehmende Gehäuse mit Kennungen versehen sein, so dass die Montagesicherheit weiter verbessert ist.
Gemäß der alternativen Lösung sind der Rotationskolben und das Gehäuse über eine axiale Schraube drehbar mit einander verbunden. Diese Verschraubung ist stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen gesichert, so dass zum einen die Montage äußerst einfach ist und zum anderen ein unbeabsichtigtes Lösen von Gehäuse und Rotationskolben vermieden wird.
Auf die vorgenannte Schraube kann verzichtet werden, wenn der Rotationskolben über einen Hülsendeckel in dem Gehäuse gesichert ist. Durch eine stoffschlüssige Verbindung des Hülsendeckels mit dem Gehäuse oder die stoffschlüssige Sicherung der Schraube ist die Dämpfungsfunktion auch bei der Vielzahl von Lastwechseln gewährleistet.
Bei einer weiteren alternativen Lösung erfolgt die Sicherung des Rotationskolbens in dem Gehäuse formschlüssig, wobei beispielsweise ein mit dem Rotationskolben zusammen wirkender Bolzen mit einer Nut oder dergleichen ausgebildet ist, in die dann ein Sicherungselement, beispielsweise ein Sicherungsring oder ein tangential angeordneter Splint oder dergleichen eingreift, um die Sicherung in Axialrichtung zu übernehmen.
Sämtliche vorbeschriebenen Sicherungen können, wie oben ausgeführt, mit einem Axialspiel zur Verringerung der Reibung ausgebildet werden.
Die stoffschlüssige Sicherung/Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder durch Schweißen erfolgen.
Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Abdichtung zwischen dem Rotationskolben und dem Gehäuse bzw. einem Hülsendeckel mittels eines elastischen Rings, beispielsweise eines Dichtrings. Die Geometrie des Rings/Dichtrings wird vorzugsweise so gewählt, dass er an der Innenwandung des Gehäuses bei der Rotationsbewegung weniger Reibung erzeugt, indem er sich nur an diese anlegt und durch geeignete Auslegung dafür gesorgt werden kann, dass die Relativbewegung am Außendurchmesser des Rotationskolbens, genauer gesagt am Kerbgrund der rotationskolbenseitigen Aufnahmenut für diesen Dichtring stattfindet. In diesem Bereich ist die Reibung wesentlich geringer, so dass entsprechend auch der Verschleiß minimiert ist und der Dämpfer länger dicht bleibt. Darüber hinaus hat der Rotationsdämpfer wegen der wesentlich geringeren Reibung ein vorteilhafteres Anlaufverhalten. Dies bedeutet, dass der Sitz oder der Deckel um einige Grad früher anläuft, was im Prinzip für den Kunden eine deutlich verbesserte Performance bedeutet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Rotationsdämpfers,
Figur 2 eine Explosionsdarstellung des Dämpfers aus Figur 1 ,
Figur 3 einen Längsschnitt durch den Dämpfer gemäß Figur 1 ,
Figur 4 eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers;
Figur 5 eine Schnittdarstellung des Rotationskolbens des Rotationsdämpfers gemäß Figur 4;
Figur 6 ein Detail B des Rotationskolbens aus Figur 5;
Figur 7 einen Schnitt A-A in Figur 6.
Figuren 8a, 8b, 8c den Rotationsdämpfer gemäß Figur 5 mit unterschiedlichen Schwenkpositionen des Rotationskolbens gemäß Figur 5 und
Figur 9 zwei Rotationsdämpfer für eine WC-Sitzgarnitur.
Der hydraulische Rotationsdämpfer gemäß Figur 1 dient dazu, eine Absenkbewegung einer WC-Sitzgarnitur zu dämpfen. Ein derartiger Rotationsdämpfer 1 hat ein Gehäuse 2, in dem ein Rotationskolben 4 drehbar geführt ist. Das Gehäuse 2 hat an einem Endabschnitt ein Adapterstück 6, in dem eine Aufnahme8 ausgebildet ist, in die sich beim Montieren der WC-Sitzgarnitur ein mit der Keramik verbundener Pin hinein erstreckt. Das Gehäuse 2 hat des Weiteren einen Hülsenabschnitt 10, in dem der im Folgenden näher beschriebene Rotationskolben 4 geführt ist. Dieser hat einen in Figur 1 abschnittsweise sichtbaren Dichtbund 12, der den Hülsenabschnitt 10 nach außen hin abdichtet. Der in Figur 1 aus dem Hülsenabschnitt 10 auskragende Endabschnitt des Rotationskolbens 4 ist mit einem Zweiflach 14 ausgeführt, der in eine entsprechende Ausnehmung des Sitzes bzw. des Deckels eintaucht und somit drehfest mit diesem verbunden ist. Im Adapterstück 6, das einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgeführt ist oder aber auch mit dieser über geeignete Verbindungsmittel verbunden sein kann, ist des Weiteren eine Zugriffsausnehmung 16 ausgebildet, durch die hindurch eine Verschraubung zugänglich ist.
Figur 2 zeigt den Rotationsdämpfer 1 gemäß Figur 1 in einer Explosionsdarstellung. Man erkennt das Gehäuse 2 mit dem Adapterstück 6 und dem einstückig damit ausgeführten Hülsenabschnitt 10 und einen vom Hülsenabschnitt 10 umgriffenen Aufnahmeraum 18 für den Rotationsdämpfer 1 . Dieser hat den anhand Figur 1 schon be- schriebenen Dichtbund 12 mit dem sich daran anschließenden Zweiflach 14. Der Dichtbund 12 hat an seinem Außenumfang eine Ringnut 20, in die ein Dichtring, beispielsweise ein O-Ring 22 eingesetzt wird. Nach links (Figur 2) an den Dichtbund 12 schließt sich ein Kolbenabschnitt 24 an, der in den Aufnahmeraum 18 eintaucht. An dem linken Endabschnitt des Kolbenabschnittes 24 ist ein weiterer O-Ring 26 mit deutlich kleinerem Durchmesser als der vorgenannte O-Ring 22 angeordnet, um die im Folgenden beschriebenen Druckräume abzudichten. Der Kolbenabschnitt 24 hat zwei diametral zueinander angeordnete Radialvorsprünge 28, 30, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Aufnahmeraums 18 ausgeführt ist. An den beiden Radialvorsprüngen 28, 30 sind jeweils zwei sich nach außen hin öffnende Ausnehmungen 32, 34 bzw. 36, 38 ausgebildet. Auf die außen liegenden Umfangskanten der Radialvorsprünge 28, 30 wird jeweils ein Flügel 40, 42 aufgesetzt, der in Axialrichtung gesehen ein etwa U-förmiges Profil hat, wobei an einem der U-Schenkel zwei Drosselöffnungen 44, 46 ausgebildet sind, während der andere U-Schenkel 52, 54 durchgängig ausgeführt ist. Die Geometrie der beiden Drosselquerschnitte 44, 46 und deren Beabstandung entspricht der Geometrie der Ausnehmungen 32, 34; 36, 38. Der Abstand der beiden Schenkel der Flügel 40, 42 ist etwas breiter als die Breite b der Radialvorsprünge 28, 30 ausgeführt, so dass die beiden Flügel 40, 42 in Umfangsrichtung mit Spiel auf den Radialvorsprüngen 28, 30 geführt sind. Die die beiden U-Schenkel verbindende Deckfläche 48, 50 der Flügel 40, 42 ist konvex ausgeführt und liegt dichtend an der Innenumfangswandung des Hülsenabschnittes 10 an. Die beiden U-Schenkel der Flügel 40, 42 sind derart ausgebildet, dass in einer Drehrichtung der durchgängige U-Schenkel 52, 54 die beiden zugeordneten Ausnehmungen 32, 34 bzw. 36, 38 dichtend abdeckt, während in der anderen Drehrichtung die Ausnehmungen 44, 46 des anderen U-Schenkel in Überdeckung mit den Ausnehmungen 32, 34 bzw. 36, 38 kommen, so dass ein Strömungsquerschnitt geöffnet wird, über den das Druckmittel durch die Ausnehmungen hindurch und durch einen Spalt zwischen dem Radialsteg 28, 30 und dem durchgängigen Schenkel 52, 54 von einem Druckraum in den benachbarten Druckraum strömen kann.
Gemäß der Darstellung in Figur 2 ist der Rotationskolben 4 des Weiteren mit einer Axialbohrung 60 ausgeführt, durch die hindurch sich eine Schraube 56 erstreckt, über die der Rotationskolben 4 mit dem Gehäuse 2 verbunden wird. Diese Schraube 56 erstreckt sich im montierten Zustand (Figur 1 ) mit ihrem Endabschnitt bis in den Bereich der Zu- griffsausnehmung 16 hinein. Durch diese hindurch kann dann eine Mutter 58 eingesetzt werden, die mit der Schraube 56 in Gewindeeingriff gelangt.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch den montierten Rotationsdämpfer 1 . Man erkennt das Gehäuse 2 mit dem Adapterstück 6 und dem Hülsenabschnitt 10, in die der Rotationskolben 4 eintaucht. Dieser liegt im montierten Zustand mit seinem Dichtbund 12 und dem O-Ring 22 an der Innenumfangswandung des Hülsenabschnittes 10 an. Der Kolbenabschnitt 24 mit den in dieser Schnittdarstellung nicht sichtbaren Radialvorsprüngen 28, 30 taucht in den Hülsenabschnitt 10 ein und erstreckt sich mit seinem Endabschnitt und dem daran angebrachten O-Ring 26 bis in das Adapterstück 6 hinein. Die Schraube 56 durchsetzt die Axialbohrung 60 und taucht dabei mit ihrem Schraubenkopf in eine entsprechende Erweiterung der Axialbohrung 60 ein. Der andere Endabschnitt erstreckt sich bis in den Bereich der Zugriffsausnehmung 16 und ist mit der Mutter 58 verschraubt.
Ein Problem bei einer derartigen Verschraubung besteht darin, dass sich diese aufgrund der Relativverdrehung von Gehäuse 2 und Rotationskolben 4 lösen kann. Um ein Lösen zu vermeiden, wird die Verschraubung zwischen Mutter 58 und Schraube 56 über eine stoffschlüssige Schraubensicherung, beispielsweise einen Kleber gesichert. Diese Sicherung lässt sich mit minimalem Aufwand durch die Zugriffsöffnung 16 hindurch anbringen und bedarf praktisch keiner Änderungen der Gehäuse 2 oder des Rotationskolbens 4.
Alternativ kann auch eine andere Schraubensicherung verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, die Mutter 58 mit der Schraube 56 oder einem sonstigen Element zu verschweißen, um ein Lösen zu vermeiden.
Wie eingangs erläutert, werden bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schraube 56 und die Mutter 58 nicht auf Endmaß verschraubt, so dass ein gewisses Axialspiel zwischen Rotationskolben 4 und Gehäuse 2 zugelassen wird. Dadurch kann die stirnseitige Reibung und damit auch der stirnseitige Verschleiß gegenüber herkömmlichen Lösungen, die auf Endmaß verschraubt sind, deutlich verringert werden. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen lässt sich die Montagesicherheit des Rotationsdämpfers ganz erheblich verbessern.
In Figur 2 angedeutet sind zwei aus der Innenumfangswandung des Hülsenabschnittes 10 radial nach innen vorspringende Stege 62, 64, die sich bis an den Außenumfang des Kolbenabschnittes 24 im Bereich zwischen den beiden Radialvorsprüngen 28, 30 erstrecken und dichtend an diesen anliegen. Durch diese Stege 62, 64 wird der vom Hülsenabschnitt 10 umgriffene Raum in zwei Druckräume 66, 68 unterteilt, die ihrerseits wieder durch die beiden Radialvorsprünge 28, 30 in zwei Teilräume aufgeteilt sind. Diese beiden Teilräume können in Abhängigkeit von der Position der beiden Flügel 40, 42 über die Drosselquerschnitte 44, 46 mit einander verbunden werden, um einen zusätzlichen Strömungsquerschnitt und somit eine verminderte Dämpfungswirkung bereit zu stellen. Weitere Drosselquerschnitte sind durch je eine Tasche 98 am Außenumfang des Rotationskolbens 4 ausgebildet. Dies wird weiter unten näher erläutert.
Der eigentliche, die Dämpfung bewirkende Drosselquerschnitt zwischen den beschriebenen Räumen ist stirnseitig zwischen den Stirnflächen der beiden Radialvorsprünge 28, 30 und einem stirnseitigen Boden 70 des Hülsenabschnittes 10 ausgebildet. Dieser Boden ist mit einer Steuerkulisse 72 ausgeführt, so dass ein Drosselspalt zwischen dem Boden 70 und den Stirnflächen der Radialvorsprünge 28, 30 in Abhängigkeit vom Verlauf der Steuerkulisse 72 und in Abhängigkeit vom Drehwinkel variabel ist und die Dämpfungswirkung drehrichtungsabhängig verändert wird. D.h. in den Bereichen, in den eine hohe Dämpfung und ein langsames Absinken der WC-Sitzgarnitur auf die Keramik gewünscht ist, ist der wirksame Drosselquerschnitt minimal, während in den Bereichen, in dem eine vergleichsweise schnelle Bewegung möglich ist, beispielsweise beim Anheben oder zu Beginn der Absenkbewegung, ein vergleichsweise großer Drosselquerschnitt und somit eine hohe Geschwindigkeit ermöglicht ist. Beim Anheben wird über die Flügel 40, 42 zusätzlich der oben genannte Strömungsquerschnitt aufgesteuert.
Der erfindungsgemäße hydraulische Rotationsdämpfer zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau bei überlegener Funktion aus. Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind in einem der U-Schenkel 52, 54 Drosselquerschnitte 44, 46 ausgebildet, während im gegenüber liegenden U- Schenkel 52, 54 keine Drosselquerschnitte vorgesehen werden, so dass die Ausnehmungen 32, 34, 36, 38 der Radialvorsprünge 28, 30 in der einen Drehrichtung durch den„geschlossenen" U-Schenkel abgedeckt ist und somit nur der vergleichsweise kleine stirnseitige Drosselquerschnitt wirksam ist. Prinzipiell können jedoch auch im„geschlossenen" U-Schenkel mit den Ausnehmungen 32, 34, 36, 38 zusammenwirkende Drosselquerschnitte 44, 46 ausgeführt werden, um die Druckmittelströmung und somit die Bewegungsgeschwindigkeit in Anhebe- oder Absenkrichtung zu beeinflussen.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Rotationskolben 4 über die Schraube 56 in dem Gehäuse 2 gesichert.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der auf eine derartige Schraube verzichtet werden kann, da der Rotationskolben 4 mittels eines Hülsendeckels 74 in dem Gehäuse 2 fest gelegt ist, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Hülsendeckel 74 stoffschlüssig mit dem Gehäuse 2 derart verbunden ist, dass der Rotationskolben 4 noch drehbar ist. Der Grundaufbau des Rotationsdämpfers 1 gemäß Figur 4 entspricht weitgehend dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass hier diesbezüglich nur auf einige Bauelemente eingegangen wird und im Übrigen auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die stoffschlüssige Sicherung so ausgeführt sein, dass der Rotationskolben 4 mit einem gewissen axialen Spiel in dem Gehäuse 2 gelagert ist, um die Reibung zu verringern.
Das Gehäuse 2 hat ebenfalls ein einstückig daran ausgebildetes Adapterstück 6, in dem das Sackloch 8 zum Aufsetzen auf einen Scharnierdorn oder dergleichen ausgebildet ist.
Der Hülsenabschnitt 10 ist koaxial zum Adapterstück 6 angeordnet und bildet die Aufnahme für den Rotationskolben 4. Im Bereich zwischen dem Adapterstück 6 und dem Hülsenabschnitt 10 ist eine Umfangsnut 76 ausgebildet, die auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen ist.
Über diese Umfangsnut 76 kann der Rotationsdämpfer beispielsweise in einer Befestigungslasche einer WC-Sitzgarnitur gesichert sein.
Der Rotationskolben 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum mit einem Zweiflach 14 ausgeführt, der eine gewisse Axiallänge F aufweist, die an eine entsprechende Ausnehmung in der betreffenden Befestigungslasche angepasst ist, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen Rotationskolben 4 und dem WC-Sitz oder dem WC- Deckel herstellbar ist.
Im Anschluss an den Zweiflach 14 ist die Ringnut 20 ausgebildet, in die bei der Montage der O-Ring 22 eingesetzt wird. Über diesen ist der Dämpfungsraum nach außen hin abgedichtet.
Ähnlich wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Rotationskolben 4 einen Dichtbund 12, der mit seinem Außenumfang dichtend an der Innenumfangswandung des in Figur 4 nicht sichtbaren Aufnahmeraums des Hülsenabschnitts 10 anliegt. Im Anschluss an diesen Dichtbund 12 erstreckt sich in Axialrichtung der Kolbenabschnitt 24 mit den beiden Radialvorsprüngen 28, 30, auf denen jeweils ein Flügel 40, 42 geführt ist. Diese sind jeweils mit den U-Schenkeln 52, 54 ausgebildet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der U-Schenkel 54 jeweils durchgängig ausgeführt, während im U- Schenkel 52 die beiden Drosselquerschnitte 44, 46 vorgesehen sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Drosselquerschnitten 46, 44 eine Schen- kelausnehmung 78 vorgesehen, auf deren Bedeutung später eingegangen wird. Der vorm Zweiflach 14 entfernte Endabschnitt des Rotationskolbens 4 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 radial zurück gesetzt und bildet einen Führungszapfen 80 aus, der in eine Führungsausnehmung 82 (siehe Figur 5) dem Gehäuse eintaucht, so dass der Rotationskolben mit Bezug zum Gehäuse 2 zentriert und geführt ist.
An einer Längsseite der beiden Radialvorsprünge 28, 30 ist jeweils ein seitlich vorstehender Nocken 84 vorgesehen (in der Darstellung gemäß Figur 4 ist lediglich einer der Nocken 84 sichtbar), der in die jeweilige Schenkelausnehmung 78 des zugeordneten Flügels 40, 42 eintaucht, so dass die Flügel auch in Axialrichtung gesichert sind.
Der Hülsendeckel 74 hat gemäß der Darstellung gemäß Figur 4 einen außen liegenden Flanschring 86, der stirnseitig an der Mündung des Hülsenabschnitts 10 aufliegt. Dabei erstreckt sich ein Zentrierabschnitt 88 in den Aufnahmeraum 18 (in Figur 4 nicht sichtbar) des Hülsenabschnitts 10 hinein und umgreift dabei den Rotationskolben 4 im Bereich der Ringnut 20, so dass der montierte O-Ring 22 dichtend an einer Innenumfangs- wandung 90 des Flanschrings 86 anliegt. Der Hülsendeckel 74 ist, wie anhand der Figuren 5 und 6 noch näher erläutert wird, mit dem Hülsenabschnitt 10 und damit mit dem Gehäuse 2 verschweißt. Zum Erleichtern des Verschweißens ist am Außenumfang des Zentrierabschnitts 88 eine Schweißstufe 92 ausgebildet.
Wie in Figur 4 sichtbar, sind am Zweiflach 14 des Rotationskolbens 4 und am Adapterstück 6 des Gehäuses 2 jeweils Kennungen„L" vorgesehen, die die Zuordnung des Rotationskolbens 4 zum Gehäuse 2 beim Montieren des Rotationsdämpfers und die Montage des Rotationsdämpfers in dem WC-Sitz oder dem WC-Deckels vereinfachen, so dass eine Verwechslung von Bauelementen verhindert ist.
Die Herstellung des Rotationskolbens 4 und des Gehäuses 2 kann beispielsweise durch Spritzgießen erfolgen. Da erhebliche Stückzahlen gefertigt werden, kann die Verwendung von Mehrfachwerkzeugen vorteilhaft sein, in denen jeweils die Bauelemente des Deckeldämpfers oder des Sitzdämpfers einer WC-Sitzgarnitur hergestellt werden. Durch die Kennung„L" oder„R" kann dann eine Verwechslung der Bauelemente beim Montieren verhindert werden.
Figur 5 zeigt den Rotationskolben 4 des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 in einer dreidimensionalen Einzeldarstellung. Wie beschrieben, ist im Bereich zwischen den beiden Ausnehmungen 32, 34 bzw. 36, 38 der beiden Flügel 28, 30 jeweils die Nocke 84 ausgebildet, wobei in der Darstellung gemäß Figur 5 die Nocke zwischen den Ausnehmungen 32, 34 nicht sichtbar ist und nach hinten aus der Zeichenebene heraussteht. Gemäß Figur 5 und Figur 6 sind in Umfangsrichtung benachbart zur jeweiligen Nocke 84 am Kolbenabschnitt 24 zwei der vorstehend genannten Taschen 98 ausgebildet. Die zweite Tasche 98 ist in der Darstellung gemäß Figur 5 nicht sichtbar, da sie an der Rückseite des Kolbenabschnitts 24 liegt. Jede Tasche 98 bildet in Radialrichtung betrachtet eine in etwa dreieckförmige Grundfläche aus und verjüngt sich von dem Radialvorsprung 28 weg in Richtung zum anderen, in Figur 5 unten liegenden Radialvorsprung 30. Eine Basiskante 100 (Figur 6) der dreieckförmigen Tasche 98 erstreckt sich dabei parallel zur Axialrichtung des Radialvorsprungs 38. Zusätzlich verringert sich auch die Tiefe der Tasche 98 in Richtung zur Spitze 102 der Tasche 98 hin. Diese bildet im Einbauzustand mit den in Figur 8a bis 8c dargestellten Führungsflächen 104, 106 der Stege 62, 64 jeweils einen Drosselschlitz 108, 1 10, über den je nach Drehwinkelposition des Rotationskolbens 4 mit Bezug zum Hülsenabschnitt 10 eine Druckmittelverbindung zwischen den beiden Druckräumen 66, 68 auf- oder zugesteuert wird.
Gemäß der vergrößerten Darstellung der Tasche/Ausnehmung 98 in Figur 6 hat diese eine stufenförmige Rampe 99, über die die Tiefe der Tasche 98, d. h., deren Radialerstreckung in den Kolbenabschnitt 24 hinein„schlagartig" zur Spitze 102 hin verringert ist.
In Figur 7 ist ein schematisierter Schnitt entlang der Linie A-A durch die Tasche 98 in Figur 6 dargestellt. Man erkennt, dass durch stufenförmige Rampe 99 die Tasche 98 in einen Bereich mit einer relativ großen Radialtiefe T und einen Bereich mit vergleichsweise geringer Radialgröße t unterteilt wird. Der Bereich mit größerer Radialtiefe T wird im Folgenden als Laminarkammer 103 und der Bereich mit geringerer Radialtiefe t als Turbulenzkammer 101 bezeichnet.
Wie dargestellt, beträgt die Höhe H der Rampe 99 mehr als die Hälfte der Tiefe T der Laminarkammer 103, so dass über diese Rampe 99 eine sehr starke Querschnittsverringerung des durch die Tasche 98 ausgebildeten Drosselspaltes erfolgt.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Rampe 99 in etwa in der Hälfte der Umfangserstreckung der gesamten Tasche 98. Wie des Weiteren der Figur 7 entnehmbar ist, verringert sich die Tiefe t der Turbulenzkammer 101 hin zur Spitze 102, so dass nach Durchfahren der stufenförmigen Drosselquerschnittsverringerung dieser dann schon recht geringe Drosselquerschnitt weiter mit dem Verschwenken in Richtung zur Auflageposition auf die Keramik abnimmt.
In entsprechender Weise kann auch die Tiefe T der Laminarkammer 103 kontinuierlich von der Basiskante 100 weg hin zur Rampe 99 abnehmen.
Figur 8a zeigt die Drehwinkelposition, die der Rotationskolben bei einer geöffneten Garnitur, d.h. beispielsweise bei angehobenen Sitz einnimmt. Der Rotationskolben 4 liegt dabei mit seinen Radialvorsprüngen 28, 30 an den Stegen 62, 64 an, wobei die Anlage jeweils über die stirnseitig angeordneten Nocken 84 der Stege 28 erfolgt. Die Drosselschlitze 108, 1 10 sind dabei nicht zum jeweils benachbarten Druckraum 66, 68 geöffnet. Bei einer Rotation des Rotationskolbens 4 aus der in Figur 8a dargestellten Position (geöffnet) in Pfeilrichtung heben gemäß Figur 8b die beiden Radialvorsprünge 28, 30 von den zugeordneten Stegen 62, 64 ab, wobei bei dieser Schließbewegung der Garnitur (Sitz und/oder Deckel) die Drosselquerschnitte 64, 66 der Flügel 40, 42 nicht wirksam sind, da diese mit ihren durchgehenden U-Schenkeln 54 die jeweiligen Ausnehmungen 32, 34; 36, 38 verschließen. Wirksam sind jedoch die durch die Geometrie der Taschen 98 vorgegebenen Drosselschlitze 108 und 1 10, die jeweils Drosselquerschnitte begrenzen, über die die beiden Druckräume 66, 68 miteinander verbunden werden, so dass zusätzlich zu dem eingangs beschriebenen Druckmittelstrom über die den stirnseitigen Drosselquerschnitt noch Druckmittel über die Drosselschlitze 108, 1 10 verdrängt wird.
Wie vorstehend erläutert, ist neben den stirnseitigen Drosselquerschnitten und den Drosselschlitzen 108, 1 10 beim Absenken der WC-Sitzgarnitur zunächst der durch die Laminarkammer 103 der Taschen 98 vorgegebene Drosselquerschnitt wirksam - dieser ist relativ groß, so dass das Druckmittel in an sich bekannter Weise vom sich verkleinernden Teilraum in den sich vergrößernden Teilraum überströmt, wobei dies im Wesentlichen durch eine laminare Strömung erfolgt.
Nach einem vorbestimmten Schwenkbereich, der beispielsweise bei etwa 30° vor Aufsetzen der WC-Sitzgarnitur auf der Keramik beginnt, wird der wirksame Drosselquerschnitt mittels der Rampe 99 der Taschen 98 schlagartig verringert - dies führt dazu, dass die laminare Strömung in eine turbulente Strömung umschlägt, wobei das Druckmittel aus dem sich verkleinernden Druckraum 68 in den benachbarten sich vergrößernden Druckraum verdrängt wird und dabei aufgrund der turbulenten Strömung in dem sich verkleinernden Druck Wirbelschleppen 105 (siehe Figur 8b) entstehen, durch die der Druck im Gehäuse 2 abgebaut wird. Gleichzeitig steigt aufgrund des vergrößerten Strömungswiderstandes das vom Rotationsdämpfer 1 aufgebrachte, die WC-Sitzgarnitur abstützende Drehmoment an, so dass die Absenkbewegung gebremst wird und die WC- Sitzgarnitur sanft auf die Keramik aufsetzt.
Beim Umsteuern des Drosselquerschnitts über die Rampe 99 steigt dieses abstützende Drehmomentniveau schlagartig um das bis zu 2.5-fache an, gleichzeitig wird der Druck im Gehäuse um etwa ein Drittel abgesenkt.
Die maximale Kraft liegt dabei an der sich in Radialrichtung erstreckenden Fläche der Rampe 99 an. Die Druckbeaufschlagung des Dämpfer-Gehäuses 2 wird gegenüber den herkömmlichen Lösungen deutlich verringert, so dass die Gefahr einer Beschädigung des Rotationsdämpfers im Dauerbetrieb deutlich verringert ist. Die beschriebene Rampengeometrie erzeugt gemäß den vorstehenden Ausführungen einen zusätzlich dämpfenden Effekt, der mit einer gleichzeitigen Druckverringerung im Dämpfergehäuse einhergeht.
In der Schließstellung gemäß Figur 8c sind die Drosselschlitze 108, 1 10 vollständig geschlossen, da die beiden Ausnehmungen 98 nicht mehr in Überdeckung mit den beiden Stegen 62, 64 stehen. Bei vollständig geschlossener Garnitur liegen dann die Flügel 42, 44 mit den durchgehend U-Schenkel 54 an den Stegen 62, 64 an. Bei einem folgenden Öffnen der Garnitur werden dann entsprechend die Drosselquerschnitte 46, 48 der Flügel 40, 42 geöffnet, so dass die Drosselwirkung beim Öffnen minimal ist und diese WC- Sitzgarnitur leicht angehoben werden kann.
Wie erläutert, werden Fehler bei der Montage des Rotationsdämpfers durch die aufgebrachte Kennung„L" oder„R" auf dem Rotationskolben 4 oder dem Gehäuse 2 weitestgehend verhindert. Dennoch kann es vorkommen, dass trotz dieser aufgebrachten Kennung versehentlich der Deckeldämpfer als Sitzdämpfer eingebaut wird. Um dies zu vermeiden, können, wie in Figur 9 dargestellt, die Axiallängen F der Zweiflache 14 beim Deckeldämpfer und beim Sitzdämpfer unterschiedlich gewählt werden, so dass eine versehentliche Falschmontage aufgrund der unterschiedlichen Passmaße ausgeschlossen ist. Ansonsten sind der Deckeldämpfer und der Sitzdämpfer identisch aufgebaut, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Offenbart ist ein Rotationsdämpfer bei dem ein steuerbarer Drosselquerschnitt zwischen einem sich verkleinernden Druckraum und einem sich vergrößernden Druckraum so ausgebildet ist, dass sich der wirksame Drosselquerschnitt sprunghaft verringert. Alternativ kann der Drosselquerschnitt in sonstiger Weise so ausgebildet sein, so dass nach einem vorbestimmten Drehwinkel ein Umschlag von einer laminaren Strömung des aus einem sich verkleinernden Druckraum verdrängten Druckmittels in eine turbulente Strömung erfolgt.
Bezuqszeichenliste:
1 Rotationsdämpfer
2 Gehäuse
4 Rotationskolben
6 Adapterstück
8 Sackloch
10 Hülsenabschnitt
12 Dichtbund
14 Zweiflach
16 Zugriffsausnehmung
18 Aufnahmeraum
20 Ringnut
22 O-Ring
24 Kolbenabschnitt
26 O-Ring
28 Radialvorsprung
30 Radialvorsprung
32 Ausnehmung
34 Ausnehmung
36 Ausnehmung
38 Ausnehmung
40 Flügel
42 Flügel
44 Drosselquerschnitt
46 Drosselquerschnitt
48 Deckwandung
50 Deckwandung
52 U-Schenkel
54 U-Schenkel
56 Schraube
58 Mutter
60 Axialbohrung Steg
Steg
Druckraum
Druckraum
Boden
Steuerkulisse
Hülsendeckel
Umfangsnut
Schenkelausnehmung Führungszapfen Führungsausnehmung Nocken
Flanschring
Zentrierabschnitt Innenumfangswandung Tasche
Rampe
Basiskante
Turbulenzkammer Spitze
Laminarkammer Führungsfläche Wirbelschleppe Führungsfläche Drosselschlitz
Drosselschlitz

Claims

Patentansprüche
1 . Hydraulischer Rotationsdämpfer für ein WC-Sitzgelenk mit einem Gehäuse (2) in dem ein Rotationskolben (4) geführt ist, wobei das Gehäuse (2) zum Rotationskolben (4) hin vorstehende Stege (62, 64) hat, die gemeinsam mit dem Rotationskolben (4) Druckräume begrenzen, und wobei am Rotationskolben (4) Radialvorsprünge (28, 30) ausgebildet sind, die die Druckräume jeweils in zwei Teilräume (66, 68) teilen, deren Volumen sich mit dem Drehwinkel des Rotationskolbens (4) ändert, wobei zwischen den Teilräumen (66, 68) steuerbare Drosselquerschnitte ausgebildet sind, die ein Überströmen von Druckmittel von dem sich verkleinernden Teilraum zu dem benachbarten, sich vergrößernden Teilraum ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass sich in zumindest einer Drehrichtung ein Drosselquerschnitt sprunghaft verringert oder vergrößert.
2. Rotationsdämpfer nach Patentanspruch 1 , wobei zumindest ein steuerbarer Drosselquerschnitt durch eine Tasche (98) begrenzt ist, deren Wirkquerschnitt in der Drehrichtung verringert ist.
3. Rotationsdämpfer nach Patentanspruch 2, wobei die Tasche (98) eine Rampe (99) hat, durch die der Drosselquerschnitt in Drehrichtung stufenförmig verringert ist.
4. Rotationsdämpfer nach Patentanspruch 3, wobei die Rampe (99) in etwa achsparallel verläuft.
5. Rotationsdämpfer nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei die Rampe (99) etwa im Bereich der halben Umfangslänge der Tasche (98) ausgebildet ist.
6. Rotationsdämpfer nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei eine Höhe (H) der Rampe (99) größer ist als die Tiefe (t) einer durch die Rampe (99) ausgebildeten Turbulenzkammer (101 ) der Tasche (98).
7. Rotationsdämpfer nach einem der Patentansprüche 2 bis 6, wobei die Tasche (98) eine in etwa dreieckförmige Grundfläche hat.
8. Rotationsdämpfer nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, wobei die Tasche (98) am Rotationskolben (4) oder am Gehäuse (2) ausgebildet ist.
9. Rotationsdämpfer nach einem der Patentansprüche 2 bis 8, wobei durch die Rampe (99) die Tasche (98) in eine Laminarkammer (103) und eine Turbulenzkammer (101 ) unterteilt ist.
10. Rotationsdämpfer insbesondere nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest einige der Drosselquerschnitte so steuerbar sind, dass zumindest in einer Drehrichtung ein Umschlag von einer laminaren Strömung in eine turbulente Strömung des Druckmittels erfolgt.
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