DE102015203812B4

DE102015203812B4 - Feder- und/oder Dämpferelement

Info

Publication number: DE102015203812B4
Application number: DE102015203812.2A
Authority: DE
Inventors: Urs-Peter Graul; Hans Christof Intelmann; Bahadir Pamir
Original assignee: Hahn Gasfedern GmbH
Current assignee: Hahn Gasfedern GmbH
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2035-03-04
Also published as: CN105937340A; US10138667B2; CN105937340B; US20160258199A1; DE102015203812A1

Abstract

Feder- und/oder Dämpferelement (1) zur Federung und/oder Dämpfung der translatorischen Bewegung (T) eines Bauteils und zum sicheren Anfahren einer Endlage des Bauteils, insbesondere einer Türe oder eines Fensters, umfassend ein Gehäuseteil (2), einen im Gehäuseteil (2) in translatorische Richtung (T) verschiebbar gelagerten Mitnehmer (3) und ein Feder- und/oder Dämpferteil (4) zur Federung und/oder Dämpfung der Bewegung in translatorische Richtung (T) und zum sicheren Anfahren der Endlage des Bauteils, wobei das Feder- und/oder Dämpferteil (4) mit dem Gehäuseteil (2) und mit dem Mitnehmer (3) verbunden ist, wobei der Mitnehmer (3) gelenkig mit dem Feder- und/oder Dämpferteils (4) verbunden ist, wobei der Mitnehmer (3) so im Gehäuseteil (2) gelagert ist, dass er um eine Schwenkachse (S) schwenken kann, die senkrecht auf der translatorischen Richtung (T) steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferteil (4) mit einem seiner Enden mit dem Gehäuseteil (2) und mit dem anderen seiner Enden mit dem Mitnehmer (3) verbunden ist, dass Federmittel (8) vorhanden sind, die als mindestens eine Blattfeder ausgeführt sind, wobei die mindestens eine Blattfeder über einer Ausnehmung (10) im Gehäuseteil (2) angeordnet und mit einem Ende an einem Seitenbereich der Ausnehmung (10) mit dem Gehäuseteil (2) verbunden ist, und wobei die mindestens eine Blattfeder den Mitnehmer (3) über einen Abschnitt seines translatorischen Verschiebewegs in eine geschwenkte Endposition vorspannt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Feder- und/oder Dämpferelement zur Federung und/oder Dämpfung der translatorischen Bewegung eines Bauteils und zum sicheren Anfahren einer Endlage des Bauteils, insbesondere einer Türe oder eines Fensters, umfassend ein Gehäuseteil, einen im Gehäuseteil in translatorische Richtung verschiebbar gelagerten Mitnehmer und ein Feder- und/oder Dämpferteil zur Federung und/oder Dämpfung der Bewegung in translatorische Richtung und zum sicheren Anfahren der Endlage des Bauteils, wobei das Feder- und/oder Dämpferteil mit einem seiner Enden mit dem Gehäuseteil und mit dem anderen seiner Enden mit dem Mitnehmer verbunden ist, wobei der Mitnehmer gelenkig mit dem einen Ende des Feder- und/oder Dämpferteils verbunden ist, wobei der Mitnehmer so im Gehäuseteil gelagert ist, dass er um eine Schwenkachse schwenken kann, die senkrecht auf der translatorischen Richtung steht.
Für verschiebbare Bauelemente, wie insbesondere Türen und Fenster, sind gattungsgemäße Feder- und/oder Dämpferelemente vorgesehen, die dafür sorgen, dass ein sanftes bzw. weiches Eingleiten in eine Endposition bewerkstelligt wird. Als Beispiel hierfür seien Schubladen genannt, die sanft in die geschlossene Position geführt werden sollen. Dies ist mit den eingangs genannten Feder- und/oder Dämpferelementen möglich. Hierzu ist am Bauteil, das endlagengedämpft werden soll (also beispielsweise am Fenster oder an der Tür), ein Aktivator angeordnet, der in den Mitnehmer eingreifen soll, so dass das Bauteil abgebremst wird. Hierfür muss das Feder- bzw. Dämpfsystem mit seinem Mitnehmer in vorgespannter Position eingebaut werden. Ist dies nicht der Fall, kann es passieren, dass der Aktivator auf den Mitnehmer des Dämpfungssystems aufschlägt und den Aktivator beschädigt bzw. zerstört.
Um dieses Problem zu verhindern, ist es im Stand der Technik bekannt geworden, Mitnehmer aus relativ weichem und nachgiebigem Material zu fertigen. In diesem Falle kann der Aktivator des Bauteils auf den Mitnehmer aufschlagen, ohne dass Beschädigungen zu befürchten sind; der nachgiebige Mitnehmer kann in diesem Falle nämlich bei auftretenden Kräften durch entsprechende Verformung nachgeben.
Nachteilig ist, dass in diesem Falle bei sehr schweren Bauteilen (zum Beispiel bei Türen oder Fenstern bis 400 kg) unter Umständen die Verformbarkeit des Mitnehmers nachteilig ist und die benötigte Funktionalität stört. Dieses Problem taucht insbesondere auf, sobald die zu verschiebenden Bauteile ein Gewicht von 90 kg überschreiten. Weiterhin ist es problematisch, wenn das zu verschiebende Bauteil mit hoher Geschwindigkeit mit seinem Aktivator auf den Mitnehmer auftrifft.
EP 1 961 332 A1 offenbart ein Feder- und/oder Dämpferelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Der mit dem Feder- und/oder Dämpferteil verbundene Mitnehmer hat zum Umgreifen eines Aktivators einen U-förmigen Abschnitt mit einer Aussparung, die durch zwei Arme begrenzt ist. Der eine Arm des Mitnehmers erstreckt sich unter einem spitzen Winkel zur translatorischen Richtung ausgehend von der Aussparung zu einem Filmscharnier hin, das eine Schwenklagerung des Arms darstellt. Benachbart zur Aussparung ist der Arm in Schwenkrichtung um die durch das Filmscharnier gebildete Schwenkachse an einem Zapfen geführt.
DE 20 2007 014 548 U1 beschreibt einen Torantrieb. Der Torantrieb kann bei Auftreten eines Fehlers manuell bedient werden. Hierfür ist eine Kupplung vorgesehen, mit der zwei Schlittenteile eines Schlittens voneinander entkoppelt werden können. Zur Herstellung der Verbindung ist ein Kupplungselement für federelastisch in die Kopplungsstellung vorgespannt und kann entgegen der Federkraft zum Entkoppeln der Schlittenteile in eine Endkopplungsstellung bewegt werden.
EP 1 076 147 A2 offenbart eine Ausstellvorrichtung für einen Flügel eines Fensters oder einer Tür. Eine Federeinrichtung oder Dämpfungseinrichtung ist nicht vorhanden. Über einen elektrischen Spindelantrieb kann der Flügel ausgestellt werden.
Aus DE 198 03 790 A1 ist eine Feststellvorrichtung für einen Türschließer einer Tür bekannt. Die Feststellvorrichtung weist einen an einer Blattfeder angeordneten Anschlag auf, gegen den ein mit der Tür verbundener Gleitkörper anschlagen kann, wenn sich die Tür in der Offenstellung befindet, um die Tür in der Offenstellung zu halten. Über ein Piezoelement kann zwischen einer Feststellposition und einer Freigabeposition umgeschaltet werden. In der Feststellposition wird die Blattfeder abgestützt, so dass der Anschlag bei anliegendem Gleitkörper nicht ausweicht und die Tür offenhält. In der Freigabeposition kann der Anschlag dem Gleitkörper durch Verbiegen der Blattfeder ausweichen und ein Schließen der Tür ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Feder- und/oder Dämpferelement so fortzubilden, dass Beschädigungen bei Kollision eines Betätigungselements bzw. eines Aktivator des in der Bewegung zu dämpfenden Bauteils mit dem Mitnehmer vermieden werden. Dennoch soll der Mitnehmer aus festem bzw. steifem Material bestehen können, um auch schwere Bauteile (Fenster, Türen) bewegen und in der Endlage dämpfen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Feder- und/oder Dämpferelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Federmittel sind als mindestens eine Blattfeder ausgeführt, die vorzugsweise über mindestens einen Betätigungsstift verformt werden kann, der am Mitnehmer angeordnet ist. Die Blattfeder ist dabei am einen Seitenbereich einer - vorzugsweise rechteckförmigen - Ausnehmung angeordnet, die ins Gehäuseteil eingearbeitet ist. Bevorzugt sind zwei Blattfedern beiderseits des Mitnehmers angeordnet.
Das Gehäuseteil besteht bevorzugt aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, insbesondere aus zwei Gehäusehälften.
Das Feder- und/oder Dämpferteil ist vorzugsweise eine Gasfeder.
Der Mitnehmer kann mittels mindestens eines Führungssteins in einer sich in translatorische Richtung erstreckenden Nut im Gehäuseteil linearverschieblich angeordnet sein.
Der Mitnehmer weist weiterhin, in Richtung der Schwenkachse gesehen, bevorzugt eine U-förmige Ausgestaltung auf. Es kann eine V-förmige Ausnehmung aufweisen, die zum Durchtritt eines stangenförmigen Teils des Feder- und/oder Dämpferteils ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung insbesondere ausgebildet ist, den Durchtritt des stangenförmigen Teils in allen vorgesehenen Schwenkstellungen des Mitnehmers zu ermöglichen.
Das Gehäuseteil kann mindestens ein Befestigungselement, insbesondere einen Befestigungsflansch, aufweisen, der über eine Sollbruchstelle mit dem restlichen Gehäuseteil verbunden ist.
Kernelemente der vorliegenden Erfindung sind also ein (vorzugsweise zweiteiliges) Gehäuse (mit oberer und unterer Gehäusehälfte) in dem insbesondere eine Gasfeder untergebracht ist, die den Mitnehmer translatorisch verschieben bzw. dämpfen kann.
Die vorgeschlagene Dämpfungsvorrichtung kommt insbesondere für relativ schwere Türen und Fenster zum Einsatz, wobei Gewichte bis zu 400 kg sicher handhabbar sind.
Der Mitnehmer, der vorzugsweise eine U-förmige Gestalt aufweist, ist mit der Kolbenstange der Gasfeder gelenkig verbunden. Durch die Verschwenkbarkeit des Mitnehmers kann diese mit seinem einen Flankenbereich bzw. Schenkel der U-förmigen Struktur beim Aufschlagen des Aktivators des Bauteils verschwenken, um so hohe Kräfte zwischen Aktivator und Mitnehmer zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann die Außenseite des besagten Flankenbereich bzw. des einen Schenkels der U-förmigen Struktur des Mitnehmers schräg ausgebildet sein, um ein Verschwenken des Mitnehmers ohne Aufbringung hoher Kräfte durch den Aktivator zu ermöglichen.
Bei dieser Verschwenk-Bewegung drücken die an den beiden Seiten, d. h. an der oberen und unteren Stirnseite des Mitnehmers angeordneten Betätigungsstifte die erfindungsgemäßen Federmittel insbesondere in Form zweier Blattfedern aus ihrer Ruhelage heraus, was zur Folge hat, dass der Mitnehmer bei Wegfall der Betätigungskraft durch den Aktivator wieder in seine ursprüngliche Lage zurückschwenken kann.
Demgemäß kann die eine Flanke der U-förmigen Struktur des Mitnehmers beim Auftreffen des Aktivators des Bauteils durch Verschwenken „abtauchen“, wobei bei Wegfall der Kräfte durch den Aktivator ein automatisches Rückschwenken des Mitnehmers in die Ausgangslage möglich ist. Eine Beschädigung des Mitnehmers ist damit ausgeschlossen.
Demgemäß kann das Feder- und/oder Dämpferelement in beiden seiner Endlagen positioniert werden, ohne das Risiko einzugehen, dass durch Aufschlagen des Aktivators des Bauteils auf den Mitnehmer Schaden entsteht. Dieser Vorteil ist insbesondere auch bei der Einstellung des Feder- und/oder Dämpferelements gegeben, wenn dieses montiert wird.
Vorteilhaft ist ferner, dass durch die oben genannte Ausgestaltung des Feder- und/oder Dämpferelements durch leicht (über eine Sollbruchstelle) entfernbare Befestigungslaschen modulare Einbaumöglichkeiten bestehen, was die Montage des Feder- und/oder Dämpferelements leichter macht. Im Stand der Technik sind häufig unterschiedliche Ausführungsformen des Feder- und/oder Dämpferelements nötig, abhängig von der Seite, von der her das Element eingebaut werden soll.
Vorteilhaft wird so eine sichere und zuverlässige Abbremsung auch schwerer Bauteile (Fenster, Türen und Schubfächer bis zu 400 kg) möglich, ohne dass Beschädigungen des Feder- und/oder Dämpferelements und insbesondere des Mitnehmer zu befürchten sind.
Die Einstellung des Feder- und/oder Dämpferelements wird bei der Montage gleichermaßen erleichtert. Schließlich ist es vorteilhaft, dass die Einbaumöglichkeiten des Feder- und/oder Dämpferelements universeller sind, da nicht benötigte Befestigungselemente durch eine Sollbruchstelle leicht entfernt werden können.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 ein Feder- und/oder Dämpferelement in der Draufsicht, bei dem ein oberes Gehäuseteil zur Sichtbarmachung eines Feder- und/oder Dämpferteils in Form einer Gasfeder und eines Mitnehmers entfernt wurde,
2 perspektivisch dargestellt den linken Bereich des Feder- und/oder Dämpferelements nach 1 in vergrößerter Darstellung und
3 den Bereich des Feder- und/oder Dämpferelements nach 2 in der Draufsicht.

In den Figuren ist ein Feder- und/oder Dämpferelement 1 zu sehen, das dazu dient, ein Bauteil, wie beispielsweise eine Türe oder ein Fenster, das in eine translatorische Richtung T zu verschieben ist, in seiner Bewegung abzubremsen und dämpfend in eine Endlage zu führen. Hierfür weist das Feder- und/oder Dämpferelement 1 ein Gehäuseteil 2 auf (vorliegend bestehend aus einer oberen und unteren Gehäusehälfte), in der - was am besten in 1 zu sehen ist - ein Feder- und/oder Dämpferteil 4 in Form einer Gasfeder angeordnet ist. Die Gasfeder 4 ist mit ihrem einen (rechten) Ende fest mit dem Gehäuseteil verbunden. Mit ihrem anderen (linken) Ende, d. h. mit dem Ende eines stangenförmigen Teils 7 (Kolbenstange), ist die Gasfeder 4 mit einem Mitnehmer 3 verbunden.
In das Gehäuseteil 2, d. h. sowohl in die untere als auch in die obere Gehäusehälfte, ist je eine Nut 5 eingearbeitet, die sich in translatorische Richtung T erstreckt; demgemäß kann der Mitnehmer 3 in translatorische Richtung T im Gehäuseteil 2 gleiten, allerdings nur in gedämpfter Weise infolge der Anbindung an die Gasfeder 4.
Der Mitnehmer 3 besteht - wie am besten aus 3 gesehen werden kann - aus einer im wesentlichen U-förmigen Struktur aus relativ hartem Material. Damit er beim Aufschlagen eines (nicht dargestellten) Aktivator, der an dem Bauteil angeordnet ist, dass in seiner Bewegung zu dämpfen ist, nicht beschädigt wird, ist folgende Ausgestaltung vorgesehen:

Der Mitnehmer 3 ist gelenkig mit dem Ende der Gasfeder 4, d. h. namentlich mit der Kolbenstange 7 derselben, verbunden. Der Mitnehmer 3 ist dabei so im Gehäuseteil 2 gelagert, dass er um eine Schwenkachse S schwenken kann, die senkrecht auf der translatorischen Richtung T steht. Der Drehpunkt besagter Schwenkbewegung ist in 1 mit M angegeben.

Dabei tritt die Kolbenstange 7 über eine weite Erstreckung des Mitnehmers 3 in diesen ein, wie es am besten in 2 gesehen werden kann. Damit die genannte Schwenkbewegung um die Schwenkachse es erfolgen kann, ist in den Mitnehmer 3 eine V-förmige Nut 6 eingearbeitet. Aufgrund der Ausgestaltung dieser Nut 6 ergibt sich, dass der Mitnehmer 3 um einen gewissen Winkel um die Schwenkachse S drehen kann, der im Ausführungsbeispiel bei ca. 20° liegt.
Schlägt also der Aktivator des Bauteils auf die Flankenoberfläche 13 (siehe 2) des Mitnehmers 3 auf, verschwenkt der Mitnehmer 3 um die Schwenkachse S, d. h. der eine Schenkel der U-förmigen Kontur des Mitnehmers 3 taucht unter den Aktivator ab, so dass Beschädigungen des Mitnehmers 3 vermieden werden.
Am Mitnehmer 3 sind Betätigungsstifte 9 angeordnet, das heißt je ein Betätigungsstift an der Oberseite und an der Unterseite des Mitnehmers 3. Einer der Betätigungsstifte 9 ist in 3 zu sehen. Beim Verschwenken des Mitnehmers 3 um die Schwenkachse S werden Federmittel 8 in Form zweier Blattfedern verformt, wobei die Anordnung der Blattfedern 8 aus den 2 und 3 hervorgeht. Sie sind über einer Ausnehmung 10 im Gehäuseteil 2 platziert und an einem axialen Ende mit dem Gehäuseteil 2 verbunden (siehe 3: rechtes Ende der Blattfeder 8).
Demgemäß spannt der Mitnehmer 3 bei seiner Verschwenkung um die Schwenkachse S die Federmittel 8 elastisch vor, so dass eine Rückstellkraft für den Mitnehmer 3 in die in den Figuren skizzierte Stellung des Mitnehmers 3 vorhanden ist.
Wenn also ein Aktuator, der an einem in seiner Bewegung zu dämpfenden Bauteil befestigt ist, auf die Flankenoberfläche 13 auftrifft, erfolgt besagte Schwenkbewegung des Mitnehmer 3 ; bei weiterer Bewegung des Aktuators (in den Figuren nach links) trifft dieser auf die Flankenoberfläche 14 (siehe 2) des Mitnehmers 3 auf und bewegt so den Mitnehmer 3 in seine ursprüngliche Lage zurück. Diese Rückstellbewegung wird ansonsten auch durch die Federmittel 8 unterstützt.
Für die Festlegung des Gehäuseteils 2 an einem Umbauteil sind Befestigungselemente 11 an den axialen Enden des Feder- und/oder Dämpferelements 1 vorgesehen. Es handelt sich dabei flanschartige Abschnitte, die mit einer Befestigungsschraube fixiert werden können. Wird das Feder- und/oder Dämpferelement 1 so eingebaut, dass eine Fixierung per Schraube nur an einem axialen Endbereich nötig ist, kann über eine Sollbruchstelle 12 das nicht benötigte Befestigungselement 11 abgebrochen, d. h. entfernt werden.
Bezugszeichenliste

1: Feder- und/oder Dämpferelement
2: Gehäuseteil
3: Mitnehmer
4: Feder- und/oder Dämpferteil
5: Nut
6: V-förmig Ausnehmung
7: stangenförmiges Teil des Feder- und/oder Dämpferteils
8: Federmittel
9: Betätigungsstift
10: Ausnehmung
11: Befestigungselement
12: Sollbruchstelle
13: Flankenoberfläche
14: Flankenoberfläche T translatorische Richtung
S: Schwenkachse
M: Drehpunkt

Claims

Feder- und/oder Dämpferelement (1) zur Federung und/oder Dämpfung der translatorischen Bewegung (T) eines Bauteils und zum sicheren Anfahren einer Endlage des Bauteils, insbesondere einer Türe oder eines Fensters, umfassend ein Gehäuseteil (2), einen im Gehäuseteil (2) in translatorische Richtung (T) verschiebbar gelagerten Mitnehmer (3) und ein Feder- und/oder Dämpferteil (4) zur Federung und/oder Dämpfung der Bewegung in translatorische Richtung (T) und zum sicheren Anfahren der Endlage des Bauteils, wobei das Feder- und/oder Dämpferteil (4) mit dem Gehäuseteil (2) und mit dem Mitnehmer (3) verbunden ist, wobei der Mitnehmer (3) gelenkig mit dem Feder- und/oder Dämpferteils (4) verbunden ist, wobei der Mitnehmer (3) so im Gehäuseteil (2) gelagert ist, dass er um eine Schwenkachse (S) schwenken kann, die senkrecht auf der translatorischen Richtung (T) steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferteil (4) mit einem seiner Enden mit dem Gehäuseteil (2) und mit dem anderen seiner Enden mit dem Mitnehmer (3) verbunden ist, dass Federmittel (8) vorhanden sind, die als mindestens eine Blattfeder ausgeführt sind, wobei die mindestens eine Blattfeder über einer Ausnehmung (10) im Gehäuseteil (2) angeordnet und mit einem Ende an einem Seitenbereich der Ausnehmung (10) mit dem Gehäuseteil (2) verbunden ist, und wobei die mindestens eine Blattfeder den Mitnehmer (3) über einen Abschnitt seines translatorischen Verschiebewegs in eine geschwenkte Endposition vorspannt.
Feder- und/oder Dämpferelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blattfeder über mindestens einen Betätigungsstift (9) verformt werden kann, der am Mitnehmer (3) angeordnet ist.
Feder- und/oder Dämpferelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Blattfedern (8) beiderseits des Mitnehmers (3) angeordnet sind.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2) aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil besteht, insbesondere aus zwei Gehäusehälften.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferteil (4) eine Gasfeder ist.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (3) mittels mindestens eines Führungssteins in einer sich in translatorische Richtung (T) erstreckenden Nut (5) im Gehäuseteil (2) linear verschieblich angeordnet ist.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (3), in Richtung der Schwenkachse (S) gesehen, eine U-förmige Ausgestaltung aufweist.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (3) eine V-förmige Ausnehmung (6) aufweist, die zum Durchtritt eines stangenförmigen Teils (7) des Feder- und/oder Dämpferteils (4) ausgebildet ist, wobei die V-förmige Ausnehmung (6) insbesondere ausgebildet ist, den Durchtritt des stangenförmigen Teils (7) in allen vorgesehenen Schwenkstellungen des Mitnehmers (3) zu ermöglichen.
Feder- und/oder Dämpferelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2) mindestens ein Befestigungselement (11), insbesondere einen Befestigungsflansch, aufweist, der über eine Sollbruchstelle (12) mit dem restlichen Gehäuseteil (2) verbunden ist.