I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft Behälter, insbesondere Müllbehälter, die einen Korpus und
einen daran über Scharniere beweglich befestigten Klappdeckel zum Verschließen
des Korpus, sowie eine Dämpfungseinrichtung zum Abbremsen der Bewegung
des Deckels, insbesondere im Endbereich der Bewegung vor Erreichen der
geschlossenen und/oder offenen Endstellung, umfassen, wobei die
Dämpfungseinrichtung am Scharnier des Deckels, insbesondere in der hohlen
Durchgangsbohrung des Scharniers, angeordnet ist.
II. Technischer Hintergrund
Speziell bei den im Freien aufgestellten derartigen Müllbehältern, besteht ein
Problem darin, dass sowohl die Benutzer der Müllbehälter als auch das Personal
der Müllsammelfahrzeuge beim Leeren dieser Müllbehälter vor allem am frühen
Morgen und späten Abend laute Geräusche verursachen, die durch das
Zuklappen bzw. Zufallen der Deckel oder das Öffnen der Deckel und dabei
Anprallen der Deckel an die Außenseite des Korpus in der vollständig geöffneten
Stellung hervorgerufen werden.
Es wurde bereits versucht, dieses Problem durch weiches, dämpfendes Material
im Aufschlag-Bereich, insbesondere als rings um den Deckel herumlaufende
Dichtung aus Gummi oder weichem Kunststoff, zu beheben, jedoch sind derartige
Weichstoffe, vor allem wenn sie von außen zugänglich angeordnet sind, nicht
verschleißfest genug im Alltagseinsatz.
Weiterhin besteht bei dieser Lösung das Problem, dass eine umlaufende
Weichstoffdichtung, z. B. aus Elastomer, leicht festfrieren kann, dadurch die
Öffnung des Deckels behindert wird und die Weichstoffdichtung beim
gewaltsamen Öffnen des Deckels beschädigt werden kann.
Für den Fall, dass die Deckeldämpfung nicht durch eine umlaufende
Weichstoffdichtung, sondern durch partielle Dämpfungselemente z. B. runde
Elastformteile, erfolgt, bleibt zwischen diesen Elastformteilen ein Öffnungsspalt
zwischen Deckel und Behälterrumpf frei. Durch diesen Spalt können Insekten
ungehindert in den verschlossenen Behälter gelangen. Hierdurch folgt das
unangenehme Madenproblem, bekannt aus der Bioabfall-Lagerung, ist aber bei
allen organischen Abfallfraktionen vorhanden.
Es ist ferner bereits bekannt, im Scharnierbereich eine Feder aus Metall
zwischen Deckel und Korpus so anzusetzen, dass die - in der Regel aus einer
oder einigen wenigen Wicklungen um die Achse herum bestehende Feder - bei
Annäherung des Deckels an seine Schließstellung die Feder spannt und
dadurch die Schließbewegung des Deckels gebremst wird.
Dies hat allerdings den Nachteil, dass auch in der geschlossenen Stellung der
Deckel durch die Feder immer entlastet wird, und dadurch z. B. bei Wind sich
noch leichter öffnet als bisher und damit zu einem nicht erwünschten Klappern
führt. Zusätzlich ist die Feder offen zugänglich, kann also beschädigt oder
entfernt werden oder zu Verletzungen führen.
Des weiteren muß eine solche Feder hinsichtlich des Schließwinkels, ab dem
eine Abbremsung der Schließbewegung des Deckels erfolgt, sehr genau
vorgefertigt werden, denn ansonsten dämpft die Feder zu früh mit der Folge,
dass der Deckel sich nicht mehr vollständig schließt mit allen daraus
resultierenden Nebenwirkungen (Geruchsbelästigung, Angriffsfläche für Wind,
Hineinregnen ins Innere der Tonne etc.). Im umgekehrten Fall setzt die
Dämpfung zu spät ein, und das Geräusch wird kaum gedämpft.
Zudem sind derartige der Witterung frei ausgesetzte Federn einer starken
Witterungsabhängigkeit unterworfen, z. B. würde eine solche Feder im Winter
sehr viel früher und damit stärker dämpfen als im Sommer, was ein ständiges,
jahreszeitabhängiges Nachjustieren erfordern würde, und mithin auch eine
Konstruktion der Feder, die eine Nachjustierung überhaupt zuläßt.
Aus der DE 197 46 048 A1 ist weiterhin eine Dämpfungsvorrichtung bekannt, die
im Scharnier eines Klappdeckels angeordnet ist und bei der die Drehbewegung
des Deckels über eine Spindel mit großer Gewindesteigung in eine
Längsbewegung einer auf der Spindel angeordneten Mutter umgesetzt wird,
wobei die Mutter bei Ihrer Längsbewegung gegen einen Federdruck anläuft, was
zur Dämpfung führt.
Auch diese Ausführung hat den Nachteil, dass bei einer aus der Nullposition
ausgelenkten Mutter ein statischer Druck auf diese ausgeübt z.B. in der
geschlossenen Deckelstellung ausgeübt wird, was zu einer Entlastung des
Deckels führt. Der Deckel kann somit leichter z.B. durch Windstöße geöffnet
werden oder klappern.
Weiterhin führt der statische Druck bei Kunststoffteilen, insbesondere bei
Einwirkung von Wärme, wie z.B. im Sommer zu einer unerwünschten
Deformation der Teile.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Vorrichtung zum
Vermindern der Geräuscherzeugung beim Schließen und Öffnen des Deckels
zu schaffen bzw. einen Behälter bereitzustellen, der mit einer solchen
Vorrichtung ausgestattet ist, wobei durch die Vorrichtung eine statische
Entlastung des Deckels in der offenen und/oder geschlossenen Stellung
vermieden wird.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Geräuschdämpfung wird vorzugsweise durch Abbremsen der Bewegung des
Deckels, insbesondere kurz vor dem Erreichen der offenen oder geschlossenen
Endstellung, also vor dem Aufschlagen bzw. Anschlagen des Deckels am Korpus,
erreicht. Vorzugsweise soll jedoch das Einnehmen der vollständig geschlossenen
Stellung (Auflegen des Deckels auf dem Rand des Korpus) hierdurch nicht
behindert werden.
Die gewünschte Abbremsung der Bewegung des Deckels in der
Dämpfungseinrichtung, insbesondere einem Deckelmodul wird erfindungsgemäß
bewirkt mittels Verdrängung eines Fluids, insbesondere eines Gases, einer
Flüssigkeit oder einer/s viskosen Flüssigkeit/Feststoffes z.B. durch einen
beweglichen Schubkörper oder mittels Drosselung der Strömung eines ggf.
auch hochviskosen Fluids/Feststoffes, also z. B. Anordnen einer kleinen
Ausströmöffnung aus dem Arbeitsraum einer Kolben-Zylindereinheit, von
welcher das eine Funktionsteil mit dem Korpus und das andere mit dem Deckel
verbunden ist und durch deren Relativbewegung bewegt werden.
Die Abbremsung kann ebenso erfolgen mittels plastischer oder elastischer
Verformung eines Körpers bzw. Stoffes, insbesondere einer viskosen Paste, -,
mittels Reibung, insbesondere Gleitreibung, insbesondere zwischen zwei beim
Bewegen des Deckels relativ zum Korpus sich gegeneinander bewegender
Reibflächen, oder mittels Magnetkraft und/oder eines mittels Induktion erzeugten
elektrischen Stromes.
Um den konstruktiven Aufbau des Behälters in seinem Funktionsbereich, dem
Aufnahmebereich, möglichst wenig zu verändern, ist die Dämpfungseinrichtung
vorzugsweise am und/oder im Scharnier des Deckels angeordnet,
insbesondere wenn sich das Scharnier z.B. über Streben beabstandet - im
Abstand zum Aufnahmebereich des Behälters und dessen
Beschickungsöffnung befindet.
Vorzugsweise ist - bei einem hohlen, rohrförmig ausgebildetem Scharnier - die
Dämpfungseinrichtung in dem hohlen Innenraum des Scharniers angeordnet,
und zwar insbesondere als separates Dämpfungsmodul und insbesondere auch
nachträglich z.B. von den Stirnseiten her einsetzbar bzw. einschiebbar, so dass
vorhandene Behälter mit einem solchen Dämpfungsmodul eventuell sogar
nachgerüstet werden können.
Da in zwei unterschiedlichen Bewegungsrichtungen jeweils spätestens kurz vor
Erreichen der Endstellungen die Bewegung des Deckels gebremst und damit
zumindest beim Aufprall auf dem Korpus stark verlangsamt werden soll,
empfiehlt es sich, für das Abbremsen vor jeder der beiden Endstellungen eine
separate Dämpfungseinrichtung, vorzugsweise an bzw. in jedem der beiden
Enden des z.B. rohrförmigen Scharniers, unterzubringen.
Dies gibt die Möglichkeit, baugleiche Dämpfungseinrichtungen, insbesondere
Dämpfungsmodule, für die beiden unterschiedlichen Bewegungseinrichtungen
einzusetzen, die - wegen der umgekehrten Einschubrichtung - nicht einmal
wegen ihrer Wirkrichtung für den jeweiligen Einsatzort modifiziert werden
müssen.
Im Idealfall könnte also ein solches Dämpfungsmodul wie eine Patrone
stirnseitig in den mit dem Korpus des Behälters in der Regel einstückig
verbundenen äußerem Rohr des Scharniers eingeschoben werden, mit welchem
die Außenhülle der Patrone drehfest verbunden wird bzw. sich beim
Einschieben drehfest verbindet.
Der in diesem äußeren Rohr zu lagernde Deckel könnte mittels stirnseitigem
Einschieben eines Lagerzapfens gelagert werden, wobei der Lagerzapfen dann
drehfest mit dem gegenüber dem Außenumfang der Patrone beweglichen
Funktionsteil verbunden werden müsste bzw. sich selbst verbinden müsste.
Sofern die Dämpfungseinrichtung im hohlen Inneren des rohrförmigen länglichen
Scharniers untergebracht werden soll, ist die Relativbewegung zweier
Dämpfungs-Teile gegeneinander bevorzugt die Längsrichtung des Scharniers,
wofür die Relativverschwenkung von Deckel zu Korpus um die Scharnierachse
herum umgesetzt, insbesondere mechanisch umgesetzt, werden kann in eine
Längsbewegung der beiden Funktionsteile einer Dämpfungseinrichtung in
Richtung der Längsachse.
Ebenso kann eine Dämpfungseinrichtung auf der Außenseite des Behälters,
beispielsweise mit vertikaler oder auch horizontaler Bewegungsrichtung der
Funktionsteile, angeordnet und über ein Hebelgestänge mit Deckel und Korpus,
insbesondere den zu dem Scharnier hinweisenden Streben des Deckels und des
Korpus, verbunden werden.
Unter der Drosselung der Strömung eines Fluids wird auch verstanden, dass in
einer Vorrichtung der Verschiebung benachbarter Fluidschichten und somit der
Strömung des Fluids bzw. der Schichten aufgrund der Viskosität dieses Fluids
eine Reibung entgegengesetzt wird. Dies führt zu einer Drosselung der
Bewegung derjenigen Bauteile, die mit den Fluidschichten in Kontakt stehen.
Beispielsweise kann bei zwei koaxial ineinanderliegenden, insbesondere
rotationsysmmetrischen Bauteilen der Zwischenraum zwischen den Bauteilen mit
einen Fluid, z.B. hochviskosem (Silikon-) Öl, gefüllt sein. Bei rotatorischer
Bewegung der genannten Bauteile relativ zueinander werden die an die Bauteile
grenzenden Fluidschichten aufgrund des Kontaktes mit diesem mitbewegt
wodurch sich im Zwischenraum zwischen den Bauteiloberflächen einander
entgegenströmende Fluidschichten einstellen. Diese Stromung unterliegt je nach
Viskosität einer hohen Reibung, was zu einer Drosselung dieser Strömung führt
und eine Dämpfung der Bewegung erzeugt.
Sämtliche auf der Strömung oder Verdrängung von Fluid und/oder viskosem
Feststoff beruhenden Dämpfungsprinzipien haben den Vorteil, dass sich in den
Endlagen des Deckels ein Gleichgewichtszustand in dem Fluid oder dem
viskosen Feststoff einstellt, da die Verdrängung oder die Strömung in der
Ruhelage des Deckel ebenfalls zur Ruhe kommt, wodurch dementsprechend
keine statische Entlastung auf den Deckel wirkt. Die Dämpfung wirkt
erfindungsgemäß nur bei einer Bewegung des Deckels.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im folgenden beispielhaft näher
beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1:
- einen Müllbehälter mit Klappdeckel gemäß dem Stand der Technik
in der Seitenansicht,
- Fig. 2:
- einen Längsschnitt durch die Schwenkachse eines
Erfindungsgemäßen Müllbehälters in verschiedenen Deckelstellungen,
- Fig. 3:
- ein anderes Lösungsprinzip der Dämpfungseinrichtung
gegenüber Fig. 2
- Fig. 4:
- ein weiteres Lösungsprinzip der Dämpfungseinrichtung und
- Fig. 5:
- einen Müllbehälter mit außerhalb des Scharniers
angeordneten Dämpfungseinrichtungen
- Fig. 6:
- ein weiteres Lösungsprinzip der Dämpfungseinrichtung;
- Fig. 7:
- ein Lösungsprinzip mit viskoser Schichtströmung zwischen
rotierenden Bauteilen.
Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht einen typischen ca. 80 Liter fassenden,
schlanken Müllbehälter, dessen Korpus 1, der in der Regel einen etwa
quadratischen Querschnitt besitzt, an der Oberseite offen und beschickbar ist,
und in dessen unterem Bereich nahe der Hinterkante zwei Räder 8 angeordnet
sind, über welche der Behälter verfahren werden kann.
Einstückig am Korpus angeordnet, jedoch von dessen offener Oberseite nach
hinten versetzt ist ein quer und horizontal hinter dem eigentlichen Korpus
verlaufendes Scharnier 3 angeordnet, an welchem ein klappbarer Deckel 2
schwenkbar um das Scharnier 3 befestigt ist, der in Fig. 1 in verschiedenen
Schwenkstellungen dargestellt ist.
In der vollständig geschlossenen Stellung (0°) liegt der Deckel 2 auf der offenen
Oberseite des Korpus 1 auf und verschließt diesen dicht.
Von dieser geschlossenen Stellung aus kann der Deckel 2 über etwas mehr als
270° aufgeschwenkt werden und schlägt dann in seiner offenen Endstellung bei
etwa 270° mit seiner Oberseite an der hinteren Außenfläche des Korpus
unterhalb des Scharniers an. Dieses als auch das Aufschlagen auf der
Oberseite des Korpus 1 in der geschlossenen Endstellung verursacht die
unerwünschten Geräusche.
Fig. 2a zeigt einen Längsschnitt durch das Scharnier 3 mit darin angeordneten
Dämpfungsmodulen 5a und 5b, die von den beiden Stirnseiten her in die längliche,
im wesentlichen über die gesamte Breite des Korpus 1 durchgehende, Buchse 7
eingebracht sind, welche als Lagerung für denDeckel 2 dient und über
Korpusstreben 4 mit dem in Fig. 2 nicht sichtbaren Korpus verbunden sind, so
dass der gewünschte Abstand zum restlichen Korpus gegeben ist.
Wie ersichtlich, ist der Deckel 2 in der länglichen Buchse 7 gelagert, in dem zwei
Deckelstreben 6a, 6b nahe der seitlichen Außenkanten des Deckels 2 von
diesem nach hinten abstreben, und zwischen sich die längliche Buchse 7 des
Korpus 1 aufnehmen können.
Da die Deckelstreben 6a, 6b eine zueinander fluchtende Lageröffnung 9 besitzen,
können diese in fluchtende Position zu der inneren Durchgangsöffnung 11 der
Buchse 7 gebracht werden.
Durch Einstecken eines Steckbolzens 12 mit verbreitertem Kopf 12a von außen
durch die Deckelstrebe 6a in die Buchse 7 hinein wird - sofern der
Außendurchmesser des Steckbolzens 12 nur geringfügig kleiner ist als der
Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 11 und auch der Lageröffnung 9 - ein
Scharnier 3 gebildet.
Der Steckbolzen 12 ist dabei gegen unbeabsichtigtes Entfernen kraft- oder
formschlüssig entweder gegenüber der Buchse 7 oder gegenüber einem
anderen Teil im Inneren der Buchse 7 gesichert. Im vorliegenden Fall ist der
Steckbolzen 12 zusätzlich drehfest mit der Deckelstrebe 6 verbunden, also
drehfest mit dem Deckel gekoppelt.
Jedes der beiden Dämpfungsmodule 5a bzw. 5b besteht aus zwei
Funktionsbereichen: Zum einen dem Längsantrieb 5', welcher die
Schwenkbewegung des Deckels in eine Längsbewegung in Achsrichtung 10
umsetzt, und andererseits aus einem Bremsteil 5", der die Schwenkbewegung
des Deckels im gewünschten Winkelbereich bremst.
Dabei bremst jeweils eines der beiden eingesetzten Dämpfungsmodule 5a,b die
Bewegung kurz vor der geschlossenen Endstellung ab, das andere
Dämpfungsmodul die Bewegung des Deckels kurz vor Erreichen der offenen
Endstellung.
Natürlich ist auch eine Abbremsung über den mehr oder weniger gesamten
Bewegungsbereich des Deckels 2 möglich, führt dann jedoch zu einer relativ
langen Schließzeit bzw. Öffnungszeit des Deckels, was für die Benutzung
unpraktisch ist.
Der Längsantrieb 5' besteht aus einem Gewinde, in dem auf der Kolbenstange
13 des Bremsteiles einem Außengewinde 14 mit sehr großem Steigungswinkel,
vorzugsweise von mehr als 45°, und vorzugsweise nur mit etwa einem
Gewindegang als wulstförmige Erhebung ausgebildet ist. Die Kolbenstange 13
ist dabei durch geeignete Maßnahmen an einem Mitdrehen mit der
Schwenkbewegung des Deckels gehindert, z. B. indem sie längsverschieblich,
jedoch drehfest in der Zylinderbuchse 15 des Bremsteiles geführt ist, und diese
wiederum drehfest, beispielsweise durch Verschraubung mittels einer
Querschraube 16, mit der Buchse 7 verbunden ist.
Die Kolbenstange 13 ragt mit ihrem Außengewinde 14 in das zum Bremsteil 5"
hin stirnseitig offene sacklochförmige Innere des Steckbolzens 12 hinein, in dem
ein Innengewinde 17 passend zum Außengewinde 14 ausgebildet ist,
vorzugsweise wiederum in Form nur eines Gewindeganges.
Die maximale Schwenkbewegung des Deckels von ca. 270° wird also über
diesen Längsantrieb 5' in eine Längsbewegung in Achsrichtung 10 umgesetzt,
indem die Drehung des mit dem Innengewinde 17 ausgestatteten Steckbolzens
12, der mit dem Deckel 2 mitdreht, durch Verschraubung gegenüber dem
Außengewinde 14 der Kolbenstange diese vor und zurück verschiebt.
Die Kolbenstange 13 trägt an ihrem vom Steckbolzen 12 entfernten freien Ende
einen Kolben 18, der im Innenumfang der Zylinderbuchse 15 im wesentlichen
dicht anliegend verschiebbar ist. Beim Vorwärtsschieben des Kolbens 18 gegen
den Boden 15a der Zylinderbuchse wird die im Inneren der Zylinderbuchse
enthaltene Luft - alternativ kann hierbei ein anderes Fluid, etwa auch eine
Flüssigkeit, eingesetzt werden - zusammenpreßt, wobei die Luft nur durch eine
relativ kleine, als Drossel wirkende Ausströmöffnung 19 nahe des Bodens
15a nach außen strömen kann. Zu diesem Zweck mündet die Ausströmöffnung
19 im Bereich einer entsprechenden, in der Regel größer gehaltenen
Durchgangsöffnung der Buchse 7 und hat darüber Verbindung zur Umgebung.
Zu Beginn des Bewegungsweges des Kolbens 18 vom freien Ende der
Zylinderbuchse 15 aus Richtung Boden kann die Luft zusätzlich über eine oder
zwei in der Innenwandung der Zylinderbuchse 15 angeordnete Längsnuten 21
ausströmen, die in der offenen Stirnfläche der Buchse 15 münden. Nach Erreichen
des hinteren Endes dieser Längsnuten 21 durch den Kolben 18 steht diese
Möglichkeit nicht mehr zur Verfügung, sondern zum Ausströmen der Luft nur noch
die Ausströmöffnung 18, wodurch die Bewegung des Kolbens 18 schlagartig
abgebremst wird.
Alternativ dazu kann - wie in Fig. 3 anhand eines anderen Bremsteiles 5"
dargestellt - eine solche Längsnut 21' auch einen sich zum Boden 15a der
Zylinderbuchse 15 hin verjüngenden Querschnitt aufweisen, so dass die
Bremswirkung vorzugsweise kontinuierlich zunimmt mit Annäherung des
Kolbens 18 an den Boden 15a. Eine zusätzliche Ausströmöffnung 19 in
Querrichtung ist dann nicht mehr erforderlich, wenn die Längsnut 21' bis zur
erreichbaren Einstellung des Kolbens 18, also in der Regel bis zum Boden 15a,
reicht.
In den Fig. 2 bremst das im rechten Bildteil dargestellte Dämpfungsmodul 5a die
Schließbewegung des Deckels kurz vor Erreichen dessen Schließstellung (gegen
0°) ab, während das andere Dämpfungsmodul 5b die Bewegung kurz vor
Erreichen der offenen Endstellung abbremst.
Fig. 2a entspricht somit der offenen Stellung des Deckels (im Modul 5a Kolben
18 in der zurückgezogenen Endstellung, im Modul 5b Kolben 18 in der weit
vorgeschobenen Endstellung) während Fig. 2b der Deckelstellung in der
geschlossenen Endstellung oder nahe der geschlossenen Endstellung darstellt,
mit dementsprechend umgekehrten Positionen der beiden Kolben 18.
Um trotz dieser Dämpfungseinrichtungen aus den jeweiligen Endstellungen den
Deckel schnell, also auch mit relativ geringem Kraftaufwand, in Richtung mittlere
Stellung bewegen zu können, ist zusätzlich im Kolben 18 ein Rückströmventil 22
angeordnet, welches von Luft oder dem anderen verwendeten Strömungsmittel
nur von dem Bereich außerhalb des Arbeitsraumes in den Arbeitsraum in dem
Inneren der Zylinderbuchse 15 hinein durchströmt werden kann, nicht jedoch in
der Gegenrichtung. Zu diesem Zweck ist der Kolben 18 in seiner Längsrichtung
von einer Ventilbohrung 23 durchdrungen, in deren Verlauf schräg von außen in
Richtung Boden stehende, über den Umfang geschlossene, Manschettenteile 24
vorstehen, die mit ihren freien Enden in der Mitte der Ventilbohrung 23 dicht
aneinander anliegen und an ihrem Außenumfang dicht an den Innenwänden der
Ventilbohrung 22 befestigt sind.
Beim Vorwärtsschieben des Kolbens 18 in Richtung des Bodens 15a werden die
Manschettenteile 24 dicht gegeneinander gepreßt, und das Rückströmventil 22
ist geschlossen. Beim Wegziehen des Kolbens 18 vom Boden 15a werden die
Manschettenteile 24 auseinandergedrückt mittels der durch die Ventilbohrung
23 in den Arbeitsraum der Zylinderbuchse 15 einströmenden Luft, so dass der
Kolben 18 mit sehr viel geringerem Kraftaufwand vom Boden 15a weggezogen
als gegen diesen angenähert werden kann.
Zum Verhindern der Verdrehung des Kolbens 18 gegenüber der Buchse 15 kann
eine - in den Fig. 2 nicht dargestellte - Nut-Feder-Verbindung zwischen Kolben 18
und Buchse 15 in Längsrichtung 10 angeordnet sein. Sofern die Längsnut 21 -
wie anhand der Fig. 3 dargestellt - über die gesamte Länge des Arbeitsraumes
der Buchse 15 durchgeht, kann auch diese direkt zum Führen einer
entsprechenden vom Kolben 18 nach außen vorstehenden Nase verwendet
werden, sofern diese den Querschnitt der Längsnut 21, die primär dem
Ausströmen der Luft dient, nicht vollständig verschließt.
Zusätzlich kann in der Endstellung des Kolbens eine teilweise Fixierung
vorgesehen werden, beispielsweise durch eine Verrastung zwischen Kolben 18
und Buchse 15, um den Deckel mit einer gewissen Haltekraft in der
jeweiligen Endstellung zu halten. Dadurch soll z. B. das Klappern des an sich
geschlossenen Deckels 2 bei starkem Wind in der geschlossenen oder auch
offenen Endstellung verhindert werden.
Der Vorteil der in Fig. 2 dargestellten Lösung besteht darin, dass für die
Bremsung nahe der beiden Endstellungen jeweils identische Dämpfungsmodule 5
verwendet werden können, die wegen des Einsteckens aus unterschiedlichen
Richtungen in die Stirnseiten nicht einmal hinsichtlich der Drehrichtung des
Gewindes unterschiedlich ausgebildet sein müssen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante eines Bremsteiles 5", indem dort ein Kolben 18',
der wiederum mit einem Längsantrieb 5' rückverbunden ist, in eine in gleicher
Richtung verlaufenden Buchse 15' eintaucht, die in diesem Fall jedoch
wenigstens teilweise mit einem Gel 20 oder einer pastösen Masse gefüllt ist.
Das Gel 20 ist beim Vorwärtsschieben des Kolbens 18' gezwungen, diesen im
Spalt zwischen Außenwandung des Kolbens 18' und Innenwandung der
Buchse 15' zu umströmen, was bei in Richtung zum Boden 15a hin geringer
werdendem Spaltquerschnitt zunehmend langsamer vor sich geht und eine
stärkere Bremswirkung erzeugt.
Zu diesem Zweck ist die Buchse 15' zum Boden 15a hin sich konisch verjüngend
ausgebildet und/oder ebenso der Kolben 18'.
Im Unterschied zu den vorgeschriebenen Lösungen muss in diesem Fall die
Buchse 15' auch auf der dem Boden 15a gegenüberliegenden Seite abgedichtet
sein, mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung für die Kolbenstange 13, um
ein Herausdrücken des Gels 20 aus der Buchse 15' zu vermeiden.
Fig. 5a und b zeigen die Ausführungsform eines Müllbehälters, bei der
entsprechende Dämpfungsmodule 5a,b nicht im Inneren des hohlen Scharniers
3, sondern außen am Korpus 1 angeordnet sind, was den Vorteil bietet, dass die
Baugröße des Dämpfungsmoduls 5 nicht durch den Freiraum im Inneren
des Scharniers begrenzt wird, also größere Durchmesser als auch größere
Längsbewegungswege zur Verfügung stehen.
Auch hier ist vorgesehen, für das Abbremsen vor den beiden Endstellungen
jeweils getrennte Dämpfungsmodule 5a, b vorzusehen, was jedoch auch in einem
einzigen Modul zusammengefaßt werden kann indem ein Kolben durch
Annäherung an die beiden stirnseitigen Böden eines Zylinders jeweils eine
Abbremsung erfährt.
Wie am besten in der Seitenansicht der Fig. 5 zu erkennen, ist das eine
Dämpfungsmodul 5a im wesentlichen vertikal an der rückseitigen Außenwand
des Korpus 1 angeordnet. Die nach oben herausragende Kolbenstange 13 wird
dabei ab Erreichen einer Stellung des Deckels 2 nahe der Endstellung von
dessen Deckelstreben 6 nach unten, also in Richtung des Bodens 5a einer
Buchse 15, bewegt mit den Auswirkungen wie anhand der Fig. 2 bis 4
beschrieben.
Die Abbremsung nahe der offenen Endstellung wird erreicht durch z. B.
horizontale Anordnung eines zweiten Dämpfungsmoduls 5b an einer der
Korpusstreben 4, mit nach hinten ragender Kolbenstange 13, die von der
Deckelstrebe 6 beaufschlagt wird, wenn sich der Deckel 2 seiner offenen
Endstellung nähert.
Fig. 6 zeigt eine Lösung, bei der keine Umsetzung der Drehbewegung des
Deckels 2 um die Achsrichtung 10 herum in eine Längsbewegung in Achsrichtung
erfolgt, sondern direkt die Drehbewegung des Deckels für die
Dämpfungseinrichtung benutzt wird.
Zu diesem Zweck ragt in Achsrichtung 10, vorzugsweise zentrisch auf der
Achsrichtung 10, eine stangenförmige Achse 25, die drehfest mit der
Deckelstrebe 6 und damit dem Deckel 2 verbunden ist, in einen Hohlzylinder,
also entweder in die Durchgangsöffnung 11 des Scharniers 3 oder eine darin
eingesetzte Zylinderbuchse 15. Von dieser Achse 25 ragen radial und in
Achsrichtung 10 beabstandet ein oder mehrere Finger 26 nach außen,
vorzugsweise alle in dergleichen Drehlage bezüglich der Achsrichtung 10,
wie die Schnittdarstellungen der Figuren 6b und 6c zeigen.
Das Innere der Durchgangsöffnung 11 beziehungsweise Zylinderbuchse 15 ist
dabei mit einem Gel 20 oder einer anderen verformbaren Masse oder
verformbaren Körper wenigstens teilweise gefüllt. Ab Erreichen einer bestimmten
Winkelstellung in Richtung offener Einstellung oder geschlossener Einstellung
des Deckels 2 oder auch in jeder Stellung drücken die Finger 26 sich in das
Gel 20 ein, und durch dessen Widerstand wird die Drehbewegung des Deckels
gedämpft.
Gemäß Schnittdarstellung der Figur 6b sind die Finger 26 in ihrer Radialrichtung
etwa übereinstimmend mit den Deckelstreben 6a ausgerichtet, so dass aus
diesem Grund die von außen nicht sichtbaren Finger 26 hinsichtlich ihrer
Drehlage eingeschätzt werden können. Das Gel 20 beziehungsweise der
verformbare Körper muss dann jedoch vorzugsweise schräggestellt im
Inneren der Durchgangsöffnung 11 angebracht, z. B. eingeklebt, werden, wenn
die Finger 26 nur ab erreichen einer bestimmten Winkelstellung hierdurch
gebremst werden sollen.
Zu bevorzugen ist deshalb eine Verdrehung der Lage der Finger 26 relativ zu den
Deckelstreben 6a dergestalt, dass der Querschnitt der Durchgangsöffnung 11
teilweise und mit horizontaler Oberfläche, die vorzugsweise noch unterhalb der
Achse 25 liegt, gefüllt werden kann, so dass das Einfüllen einer formlosen Masse
möglich ist, die sich alleine durch die Schwerkraft horizontal einstellt.
Die Finger 26 tauchen dann in beide Richtungen ab einen bestimmten Winkel in
dieses Gel ein, wobei der Eintauchzeitpunkt beziehungsweise Eintauchwinkel
der Deckelstrebe 6a auch dadurch variiert werden kann, dass die Finger 26 in
der Blickrichtung der Figur 6d nicht unbedingt symmetrisch zur durch die
Achsrichtung 10 verlaufenden radialen Richtung ausgebildet sein müssen.
Die Finger 26 reichen dabei vorzugsweise bis nahe an die Innenwandung der
Durchgangsöffnung 11 bzw. Zylinderbuchse 15 heran.
Die Größe des Widerstandes gegen die Finger 26 kann dabei variiert werden
durch die Größe des Querschnitts der Finger 26 und ihren Abstand in
Achsrichtung 10, und die Geschwindigkeit des Einsetzens des Widerstandes kann
vor allem variiert werden durch die Form des Querschnittes der Finger 26, wie in
Fig. 6c dargestellt.
Bei einem etwa dreieckigen Querschnitt, mit einer Spitze des Dreiecks nach vorn
in Eintauchrichtung, setzt die Bremswirkung sanfter ein, wenn - bei gleicher BasisBreite
dieses Dreieckes 10 - die Querschnittsform schlanker, also spitzer und in
Eintauchrichtung länger, gewählt wird gemäß der rechten Darstellung in Figur 6c
gegenüber einem dem gegenüber stumpferen dreieckigen Querschnitt.
Fig. 7 zeigt einen Deckeldämpfer 30, der im wesentlichen hülsenförmig
ausgebildet ist und z.B. in die hohle Durchgangsbohrung eines Deckelscharnieres
einsetzbar ist. Das äußere in das Scharnier eingesetzte Teil 31 der Hülse wird
z.B. über den Fixierungsvorsprung 34 fest am Rumpf eines nicht dargestellten
Müllbehälters befestigt, wohingegen das innere Teil 32 der Hülse z.B. über einen
Deckelmitnehmer 35 fest mit dem Deckel verbunden wird, so dass innerer Teil 32
und äußerer Teil 30 der Dämpferhülse bei einer Deckelbewegung koaxial
ineinander drehen könnenDas innere Teil 32 ist über eine Schraube 36 zum einen
mit dem äußeren Teil 31 derart verbunden, dass diese nicht in axialer Richtung
ausser Eingriff geraten und zum anderen mit einem Kopfende 37 verbunden,
welches den Deckelmitnehmer 35 aufweist. So wird letztendlich durch Drehung
des nicht gezeigten Müllbehälterdeckels der Deckelmitnehmer 35 vom Deckel
mitbewegt, hierdurch das Kopfende 37 und das innere Teil 32 bewegt, welches
sich im äußeren Teil 31 dreht, das fest am Müllbehälter fixiert ist.
Die beiden ineinander drehenden Teile 31/32 sind über einen Spalt 33
beabstandet, der mit einem z.B. hochviskosen Öl, beispielsweise Silikonöl gefüllt
ist. Bei einer Verdrehung werden dementsprechend die an das innere und äußere
Teil angrenzenden Ölschichten relativ zueinander verschoben, wobei sich eine
Dämpfungswirkung bzw. Drosselungswirkung aufgrund innerer Reibungsverluste
bei der relativen Strömung der Ölschichten zueinander ergibt. Diese Dämpfung ist
umso größer, je kleiner der ölgefüllte Spalt 33 ist.
Bei der dargestellten Ausführung ist der innere Teil 32 etwa rohrförmig
ausgebildet, wobei sich die Wandstärke des inneren Teiles 32 der in den äußeren
Teil 31 hineinragt mit Bezug auf die Zeichnung von links nach rechts verringert.
Hierzu korrespondierend verringert sich der ringförmige Spalt bzw. die ringförmige
Nut des äußeren Teiles 31, die zur Aufnahme des rohrförmigen Teiles 32 dient.
Durch die Einstecktiefe des inneren Teiles 32 in das äußere Teil 31 kann somit
auch die Spaltbreite und damit die Dämpfungsstärke beeinflusst werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
- 1
- Korpus
- 2
- Deckel
- 3
- Scharnier
- 4
- Korpusstrebe
- 5
- Dämpfungsmodul
- 5'
- Längsantrieb
- 5"
- Bremsteil
- 6
- Deckelstrebe
- 7
- Längliche Buchse
- 8
- Rad
- 9
- Lageröffnung
- 10
- Achsrichtung
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Steckbolzen
- 12a
- Kopf
- 13
- Kolbenstange
- 14
- Außengewinde
- 15
- Zylinderbuchse
- 15a
- Boden
- 16
- Querschraube
- 17
- Innengewinde
- 18,18'
- Kolben
- 19
- Ausströmöffnung
- 20
- Gel
- 21,21'
- Längsnut
- 22
- Rückströmventil
- 23
- Ventilbohrung
- 24
- Manschettenteile
- 25
- Achse
- 26
- Feder
- 30
- Deckeldämpfer
- 31
- äußeres Teil der Hülse
- 32
- inneres Teil der Hülse
- 33
- Spalt
- 34
- Fixierungsvorsprung
- 35
- Deckelmitnehmer
- 36
- Schraube
- 37
- Kopfende