DE102004025276B4

DE102004025276B4 - Dämpfungselement

Info

Publication number: DE102004025276B4
Application number: DE200410025276
Authority: DE
Inventors: Udo Fröhlingsdorf
Original assignee: Sulo Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Sulo Umwelttechnik GmbH
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: FR2870577B1; FR2870577A1; DE102004025276A1

Abstract

Dämpfungselement (1) zur Dämpfung einer Drehbewegung mit einem hülsenförmigen Festteil (2) in welchem ein um eine Drehachse (D) gedämpft rotierbares Rotationsteil (3) angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement (1) ein Drehteil (4) umfasst, welches über einen Kupplungsmechanismus (3a, 4a, 7) mit dem Rotationsteil (3) verbindbar und von diesem lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehteil (4) mit einem vorspringenden, in der Form eines Zylinders ausgebildeten Bereich in einer Ausnehmung des Rotationsteils (3) angeordnet ist, die eine innere zylinderförmige Wandfläche bildet, wobei entweder
a) der vorspringende Bereich koaxial in der Ausnehmung angeordnet ist, und die Mantelfläche des vorspringenden Bereichs eine ebene Abflachung (4b) aufweist, oder
b) sich die zylinderförmige Aussenwand des Drehteils (4) und die zylinderförmige Innenwand des Rotationsteils (3) gegenüberliegen, wobei die Zylinderachsen von vorspringendem Bereich oder Rotationsteil (3) neben der Drehachse (D) angeordnet sind,
so dass zwischen einandergegenüberliegenden Bereichen (3a, 4a) von Dreh- und Rotationsteil (3,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement zur Dämpfung einer Drehbewegung mit einem hülsenförmigen Festteil, in welchem ein um eine Drehachse gedämpft rotierbares Rotationsteil angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement ein Drehteil umfasst, welches über einen Kupplungsmechanismus mit dem Rotationsteil verbindbar und von diesem lösbar ist.
Derartige Dämpfungselemente sind allgemein bekannt, beispielsweise aus den Dokumenten DE 195 48 921 C2 , DE 31 26 841 A1 sowie JP 08-303 510 A und werden wie vorgenannt erwähnt eingesetzt, um Drehbewegungen gedämpft ablaufen zu lassen.
DE 195 48 921 C2 beschreibt einen Festellmechanismus für einen Drehdämpfer mit einem selbstblockierenden Mechanismus zum Halten eines winkelmäßig bewegbaren Deckels in einer aufrechten Stellung gegen eine durch Schwerkraft bewirkte Fallbewegung. Der genannte Drehdämpfer kann beispielsweise für einen Toilettendeckel verwendet werden.
DE 31 26 841 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bremsung von Drehbewegungen von Türen, bei dem die Bremskraft durch ein scherverdickendes Fluid erzeugt wird, das sich in einem Scherspalt befindet, welcher durch die sich bewegenden Teile beispielsweise eines Türscharniers gebildet wird.
Bekannt sind hier insbesondere solche Dämpfer, die auf der Dämpfung aufgrund einer viskosen Flüssigkeitsströmung beruhen, wie es z. B. bei Silikonöldämpfern der Fall ist. Hierbei kann beispielsweise das Festteil hülsenförmig ausgebildet sein, wobei in diesen hülsenförmigen Festteil koaxial ein um eine Drehachse rotierbares Rotationsteil angeordnet ist und wobei weiterhin zwischen Festteil und Rotationsteil ein Fluid, wie beispielsweise ein hochviskoses Öl, z. B. Silikonöl, angeordnet ist. Dieses Fluid kann in einem Spaltbereich zwischen Rotationsteil und Festteil angeordnet sein, so dass sich bei einer Rotation des Rotationsteils gegenüber dem Festteil eine (Schicht-)Strömung des Fluids in dem Spalt ergibt, was zu Energieverlusten und somit zu einer Dämpfung bei der Drehung des Rotationsteils führt.
Die Konstruktion, die gewählt ist, um das Rotationsteil drehbar koaxial innerhalb eines Festteils anzuordnen, kann bei derartigen Dämpfungselementen grundsätzlich beliebig sein, wobei lediglich darauf zu achten ist, dass bei einer Drehung des Rotationsteils zur Dämpfung ein Energieverlust, z. B. durch innere Reibung stattfindet. Hierbei ist zur Erzeugung der Dämpfung der Einsatz eines Fluids keineswegs zwingend. Ebenso können andere Mechanismen zum Einsatz kommen, die zu einer Dämpfung der Bewegung führen.
Als nachteilig wird es bei derartigen Dämpfungselementen empfunden, dass die Wirkung der Dämpfung fortwährend bei einer Drehung des Rotationsteils, unabhängig vom Drehwinkel und unabhängig von der Drehrichtung gegeben ist. Es gibt dementsprechend bei diesen bekannten Dämpfungselementen keinen Drehwinkelbereich oder keine Stellung von Rotationsteil und Festteil zueinander, wo die Dämpfungswirkung unterbrochen ist. Dies ist insbesondere nachteilhaft bei der Dämpfung einer Drehbewegung, die bevorzugt lediglich in der einen Drehrichtung gedämpft, jedoch in der anderen Drehrichtung ungedämpft frei erfolgen soll.
Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, ein gattungsgemäßes Dämpfungselement bereit zu stellen, mit dem anwendungsspezifisch die Möglichkeit besteht, sowohl in Abhängigkeit von der Drehrichtung als auch kumulativ oder alternativ in Abhängigkeit des Drehwinkelbereichs bzw. der Stellung der gedrehten Elemente zueinander eine Dämpfung zu bewirken oder die Bewegung dämpfungsfrei zuzulassen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei dem gattungsgemäßen Dämpfungselement das Drehteil mit einem vorspringenden, in der Form eines Zylinders ausgebildeten Bereich in einer Ausnehmung des Rotationsteils angeordnet ist, die eine innere zylinderförmige Wandfläche bildet, wobei entweder

a) der vorspringende Bereich koaxial in der Ausnehmung angeordnet ist, und die Mantelfläche des vorspringenden Bereichs eine ebene Abflachung aufweist, oder
b) sich die zylinderförmige Aussenwand des Drehteils und die zylinderförmige Innenwand des Rotationsteils gegenüberliegen, wobei die Zylinderachsen von vorspringendem Bereich oder Rotationsteil neben der Drehachse angeordnet sind,

Dadurch, dass eine Verbindbarkeit und eine Lösbarkeit eines weiteren Drehteils mit dem Rotationsteil vorgesehen ist, besteht wie gewünscht anwendungsspezifisch die Möglichkeit, das Drehteil mit dem Rotationsteil bereichsweise und/oder drehrichtungsabhängig zu koppeln oder die Verbindung zu lösen, um somit sicher zu stellen, dass in bestimmten Bereichen der Bewegung und/oder Drehrichtungen eine Verbindung zwischen diesen Teilen und damit eine Dämpfung stattfindet oder die Verbindung gelöst ist und dementsprechend eine Dämpfung der Bewegung unterbleibt.
Dementsprechend ist so sichergestellt, dass in vorteilhafter Weise mit dem Kupplungsmechanismus z. B. in Abhängigkeit von einer Drehstellung des Drehteils, insbesondere relativ zum Rotationsteil und/oder Festteil eine drehfeste Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil herstellbar und/oder lösbar ist. Hierbei ist es nicht notwendig erforderlich, dass das Festteil drehfest und das Drehteil drehbar angeordnet ist, da es für die erfindungsgemäße Wirkung lediglich auf die relative Verdrehung dieser Teile zueinander ankommt.
Konstruktiv kann es hier vorteilhaft sein, wenn der Kupplungsmechanismus zwischen dem Drehteil und dem Rotationsteil angeordnet ist oder von diesen eingekapselt wird. Beispielsweise können hierfür Drehteil und Rotationsteil in axialer Richtung hintereinander bezogen auf die Drehachse des Rotationsteils angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass Drehteil und Rotationsteil zumindest teilweise koaxial ineinander angeordnet sind, so dass zwischen einander, insbesondere radial gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil ein sich um die Drehachse erstreckender Raum ausgebildet ist, in dem wenigstens ein Rollkörper einliegen kann, über den eine drehfeste Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil herstellbar und/oder lösbar ist.
Durch die Verwendung von wenigstens einem Rollkörper in insbesondere wenigstens einem Raum, der sich zwischen Dreh- und Rotationsteil ergibt, kann erreicht werden, dass ein Rollkörper innerhalb eines Raumes oder zumindest eines Raumbereiches frei beweglich sein kann, wobei es Raumbereiche geben kann, in denen der Rollkörper eine feste Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil herstellt. Dies kann z. B. durch eine Verklemmung der einander gegenüberliegenden Bereiche von Dreh- und Rotationsteil erfolgen. Allgemein kann hier eine kraftschlüssige, formschlüssige oder beide Verbindungen erreicht werden.
Um einen derartigen Raum auszubilden, in dem wenigstens ein Rollkörper einliegen kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Drehteil einen vorspringenden Bereich aufweist, mit dem es koaxial in dem Rotationsteil angeordnet ist, wofür das Rotationsteil zumindest bereichsweise hohl bzw. mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des vorspringenden Bereichs ausgestattet ist. Ebenso kann die Anordnung umgekehrt sein.
Um allgemein zu der erfindungsgemäßen Wirkung zu gelangen, dass in Abhängigkeit z. B. der Drehrichtung und/oder der Winkelstellung des Drehteils, beispielsweise gegenüber einer ausgewählten Raumrichtung oder gegenüber dem Rotationsteil bzw. dem Festteil, kann es vorgesehen sein, die Ausdehnung des Raumes, insbesondere in radialer Richtung, d. h. hier insbesondere den Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil abhängig von der relativen Drehstellung dieser Teile zueinander zu gestalten.
So wird bevorzugt ein Rollkörper in dem Raum in einem Bereich angeordnet, in welchem der Abstand insbesondere radial gegenüberliegender Bereiche zumindest bereichsweise größer ist als der Durchmesser des Rollkörpers, um so zu gewährleisten, dass sich der Rollkörper in diesem Bereich des Raumes frei bewegen kann.
Befindet sich der Rollkörper dementsprechend in einem solchen Bereich des Raumes zwischen gegenüberliegenden Bereichen des Drehteils und des Rotationsteils, so kommt der Rollkörper immer nur mit dem Wandbereich eines dieser beiden Teile in Kontakt, so dass sich bei einer derartigen Positionierung des Rollkörpers keine Verbindung und somit keine Verkupplung zwischen Dreh- und Rotationsteil ergeben kann.
Eine Verbindung oder Verkupplung zwischen diesen Teilen kann nur in solchen Bereichen erfolgen, in denen der Abstand einander gegenüberliegender Bereiche kleiner ist als der Durchmesser des Rollkörpers. In diesen Bereichen kann der Rollkörper sowohl mit einem Wandbereich des Dreh- als auch des Rotationsteils gleichzeitig in Kontakt kommen und so eine kuppelnde Verbindung zwischen diesen Teilen schaffen.
Eine derart variable Gestaltung des Raumes zwischen einander gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil kann geschaffen werden, wenn beispielsweise entweder der Abstand der inneren Wandung des Rotationsteils zur Drehachse winkelabhängig ist oder aber der Abstand des äußeren Wandbereichs des Vorsprungs am Drehteil hinsichtlich seines Abstands zur Drehachse eine Winkelabhängigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß hat das Rotationsteil eine etwa zylinderförmige Ausnehmung, so dass der sich dadurch ergebende innere Raum eine innere begrenzende, etwa zylinderförmige Wandfläche aufweist. Zwischen dieser inneren Wandung und dem Vorsprung des Drehteils kann sich demnach je nach der z. B. radialen Beabstandung zwischen dem Vorsprung und der inneren Wandung ein unterschiedlich weit ausgestalteter Raum ergeben, um wenigstens einen vorgenannten Rollkörper aufzunehmen.
In einer der erfindungsgemäßen Alternativen ist der vorspringende Bereich am Drehteil seinerseits zylinderförmig ausgebildet, wobei sich eine zylinderförmige Außenwand des Drehteils und eine zylinderförmige Innenwand des Rotationsteils gegenüber liegen, so dass sich zwischen diesen Bereichen ein Ringraum ergibt, der bezogen auf die Drehachse winkelabhängig unterschiedliche radiale Ausdehnung aufweist, wenn z. B. die Zylinderachse des Vorsprunges vom Drehteil oder die Zylinderachse des Rotationsteils neben der Drehachse des Dämfungselementes angeordnet ist. In einem derartigen Ringraum kann beispielsweise das Rollelement angeordnet sein.
In einer anderen erfindungsgemäßen Alternative ist der vorspringende Bereich in der Form eines Zylinders ausgebildet, dessen Achse in der Drehachse liegt und dessen Mantelfläche parallel und senkrecht zur Zylinderachse eine ebene Abflachung aufweist. Dementsprechend ist im Bereich dieser Abflachung der Mantelfläche der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil größer, als in den nicht abgeflachten Bereichen.
Eine Winkel- und/oder drehrichtungsabhängige Verkupplung oder Freigabe der Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil lässt sich bei einem erfindungsgemäßen Dämpfungselement insbesondere dann einfach realisieren, wenn das Dämpfungselement mit seiner Drehachse waagerecht angeordnet ist, wobei bei dieser Anordnung der Rollkörper aufgrund der Schwerkraftwirkung grundsätzlich dazu tendiert, in den untersten Bereich des Raumes zu rollen, in dem der Rollkörper angeordnet ist.
Da Drehteil und Rotationsteil zueinander verdrehbar sind, ergibt es sich, dass auch der Raumbereich, in dem der Rollkörper angeordnet ist, um die Drehachse entsprechend der Stellung von Drehteil und Rotationsteil wandern kann.
Befindet sich somit in einer Ausgangssituation beispielsweise der Rollkörper aufgrund der Schwerkraftwirkung in einem Raumbereich, wo der Abstand einander gegenüberliegender Bereiche von Drehteil und Rotationskörper größer ist als der Durchmesser des Rollkörpers, so kann sich das Drehteil aufgrund fehlender Verkupplung gegenüber dem Rotationsteil bzw. dem Festteil des Dämpfungselementes frei und ohne Dämpfung bewegen.
Wird das Drehteil in einer beliebigen Drehrichtung weiter bewegt, so kann es vorgesehen sein, dass hierdurch der Raum, in dem der Rollkörper angeordnet ist, aufgrund der Relativbewegung um die Drehachse herum weiter bewegt wird, wobei der Rollkörper grundsätzlich aufgrund der Schwerkraftwirkung in den untersten liegenden Raumbereich zu rollen tendiert. Verringert sich bei der Drehung der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen von Drehteil und Rotationsteil am Ort des Rollkörpers, so kann der Rollkörper bei entsprechend geringem Abstand sowohl mit dem Dreh- als auch mit dem Rotationsteil in Kontakt kommen und hierdurch die beiden Teile kuppelnd miteinander verbinden, insbesondere dann wenn sich ein bewegter Bereich z. B. des Drehteils auf den Rollkörper zubewegt. Sodann wird bei einer weiteren Drehung des Drehteils aufgrund der Verbindung über den Rollkörper das Rotationsteil mitgedreht und hierdurch eine gedämpfte Drehung gegenüber dem Festteil erreicht. Die weitere Drehung um die Drehachse erfolgt dementsprechend gedämpft.
Bei dieser Weiterbewegung wird darüber hinaus der Rollkörper aufgrund der kraft- und/oder formschlüssigen, z. B. klemmenden Verbindung zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil in der Drehung mitgeführt.
Wird nun hingegen die Drehrichtung umgekehrt, so kann sich der Rollkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen lösen und fällt automatisch in die tiefstliegende Region des Raumes zurück. Die Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil wird dementsprechend durch ein Freigeben des Rollkörpers aufgehoben. Die oben beschriebene Wirkung kann hierbei derart eingestellt werden, dass sich diese bei bestimmten Drehrichtungen oder auch in bestimmten Winkelbereichen des Drehteils gegenüber dem Rotationsteil bzw. dem Festteil ergibt. Dies hängt letztendlich nur von der konstruktiven Ausgestaltung und Winkelausdehnung des oder der Räume ab.
Um eine besonders sichere Verbindung zwischen Drehteil und Rotationsteil erreichen zu können, kann es z. B. vorgesehen sein, dass der Rollkörper als Rollzylinder ausgebildet ist, dessen Zylinderachse parallel zur Drehachse ausgerichtet ist, wobei insbesondere in einer bevorzugten Weiterbildung die Oberfläche des Rollzylinders eine Strukturierung, wie beispielsweise eine Verzahnung aufweist. Durch diese Strukturierung wird besonders sicher gewährleistet, dass eine sichere Verbindung durch den Rollkörper zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen von Dreh- und Rotationsteil aufgrund der erhöhten Friktion erreichbar ist, ohne dass diese Teile bezogen auf die Oberfläche des Rollzylinders bei einer Drehung durchrutschen und die kuppelnde Verbindung gelöst wird.
Eine sichere Verbindung kann alternativ oder kumulativ mit dem vorhergenannten dadurch unterstützt werden, wenn die einander gegenüberliegenden Bereiche von Dreh- und Rotationsteil eine Oberflächen-Strukturierung aufweisen, wobei diese dann bevorzugt an eine evtl. Strukturierung des Rollzylinders angepasst ist. Insofern kann sich dementsprechend zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen und dem Rollzylinder sowohl eine Kraft als auch ergänzend eine formschlüssige Verbindung einstellen.
In einer Weiterbildung des Dämpfungselementes kann es zusätzlich vorgesehen sein, dass das Drehteil bei einer Verdrehung durch eine rückstellende Kraft beaufschlagt wird oder schon in einer Nullstellung oder Grundstellung gegenüber dem Festteil mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Torsionsfeder realisiert sein, die z. B. um die Drehachse herum angeordnet ist.
In besonders bevorzugter Verwendung kann das vorbeschriebene Dämpfungselement als Dämpfer bei einem Müllbehälter eingesetzt werden, um die Bewegung eines Behälterdeckels zu dämpfen. Die Dämpfung bei der Bewegung eines Deckels von einem Müllbehälter ist insbesondere dann gewünscht, wenn sich der Deckel auf seine Schließposition zubewegt. Durch eine Dämpfung können dementsprechend laute Schließgeräusche beim Aufschlagen des Deckels auf den Rand der Öffnung vermieden werden. Hingegen ist es bei der Öffnung des Deckels gewünscht, dass dies ohne eine Dämpfung frei möglich ist.
Darüber hinaus ist eine Dämpfung bei der Bewegung des Deckels in den Bereichen gewünscht, wo der Deckel in der Offenstellung bei einer Weiterbewegung an die Rückseite des Müllbehälters anschlagen kann. Auch hierdurch ergeben sich beim Öffnen des Deckels mitunter laute Geräusche, die durch eine Dämpfung der Bewegung in diesem Bereich unterdrückt werden können. Hingegen soll eine Schließbewegung des Deckels, ausgehend von dieser maximalen Offenposition, ungedämpft erfolgen und lediglich im Bereich der geschlossenen Stellung wiederum eine Dämpfung der Schließbewegung stattfinden.
Dementsprechend wird klar, dass ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement, mit sowohl richtungsabhängigen als auch insbesondere drehwinkelbereichsabhängigen Dämpfungen oder Freigaben der Bewegung in hervorragender Weise bei einem Müllbehälter zur Anwendung kommen kann. So beträgt der maximale Drehwinkelbereich des Deckels eines üblichen Müllbehälters etwa 270 Grad, wobei eine Dämpfung im wesentlichen nur bei einem fallenden Deckel, beispielsweise bei einer Schließbewegung im Bereich von 90 Grad bis 0 Grad und bei einer Öffnungsbewegung im Bereich von 100 Grad bis 270 Grad erwünscht ist.
Bei Müllbehältern kann beispielsweise das Festteil des erfindungsgemäßen Dämpfungselementes mit dem Müllbehälterrumpf und das Drehteil mit dem Müllbehälterdeckel verbunden sein. Bevorzugt wird das dadurch erreicht, dass das Dämpfungselement in der Durchgangsbohrung eines Deckelscharniers angeordnet wird und z. B. durch eine Verschraubung oder durch andere Maßnahmen eine sichere Verbindung zu Müllbehälter und Deckel hergestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines Dämpfungselementes gemäß der Erfindung
2–7 verschiedene Stellungen eines Müllbehälterdeckels gegenüber dem Müllbehälterrumpf, mit dem skizzierten Funktionsprinzip der kuppelnden Verbindung zwischen Dreh- und Rotationsteil
Die 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 1 zur Dämpfung einer Drehbewegung, wobei das Dämpfungselement ein etwa hülsenförmiges Festteil 2 aufweist, welches fest z. B. durch Einbau in die Bohrung eines Scharniers des Müllbehälters mit dem Rumpf des Müllbehälters verbunden sein kann. In dem Festteil 2 ist in einer angepassten Ausnehmung ein um eine Drehachse D rotierbares Rotationsteil 3 angeordnet, welches etwa einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der in Richtung der Drehachse nach rechts hier noch bevorzugt eine sich verjüngende Rohrwandstärke aufweist. Zwischen dem Festteil 2 und dem Rotationsteil 3 ergeben sich Spaltbereiche SP, die hier mit einem hochviskosen Öl, z. B. Silikonöl, gefüllt sind. Dreht sich nun das Rotationsteil 3 gegenüber dem Festteil 2, so wird die für die Drehbewegung nötige Energie durch innere Verluste im Silikonöl zum Teil vernichtet, was zu einer Dämpfung der Bewegung führt. Um einen Verlust des Silikonöls zu vermeiden sind die Teile 2 und 3 mit Dichtungen 10 aneinander gedichtet.
Der etwa rohrförmige Abschnitt des Rotationsteils 3 geht linksseitig des Dämpfungselementes in einen (angeschraubten) Bereich über, in dem koaxial ein Drehteil 4 angeordnet ist, welches bezogen auf seine weitere axiale Erstreckung im Zinkseitigen Bereich um das Rotationsteil 3 herum angeordnet ist. Dieses Drehteil 4 weist einen Deckelmitnehmer 5 auf, über den eine feste Verbindung zum Deckel 9 des Müllbehälters 8 erfolgen kann. Zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen 4a des Drehteils 4 und 3a des Rotationsteils 3 erstreckt sich um die Drehachse D herum ein Raum 6, in dem in der vorliegenden Schnittdarstellung ein ritzelförmiger Rollkörper 7 angeordnet ist.
In Abhängigkeit der Drehstellung zwischen Drehteil 4 und Rotationsteil 3 ändert sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Bereichen 3a und 4a, so dass in bestimmten Bereichen des Raumes 6 diese einander gegenüberliegenden Bereiche 4a und 3a über das Ritzel 7 miteinander verbunden werden können.
Ergänzend ist in dieser Konstruktion eine Torsionsfeder 11 vorgesehen, wobei sich die Enden der Torsionsfeder 11 sowohl am Drehteil 3 als auch am Festteil 2 abstützen. Durch diese Torsionsfeder 11 kann je nach Anwendung festgelegt sein, dass das Drehteil 3 gegen die Kraft der Feder verdreht wird oder aber dass die Feder 11 das Drehteil 3 in einer bestimmten Richtung mit einer Kraft vorbelastet.
Die 2 verdeutlicht in der Anwendung bei einem Müllbehälter die Wirkungsweise des Kupplungsmechanismusses in dem erfindungsgemäßen Dämpfungselement. Dargestellt ist in der 2 ein Müllbehälter 8 mit geschlossenem Deckel 9 (0 Grad-Stellung) sowie der in dieser Position bevorzugt eingenommenen Stellung zwischen dem Drehteil 4 und dem Rotationsteil 3 sowie dem ritzelförmig ausgestalteten Rollkörper 7. Hierbei ist die Aussenwandung eines in das Rotationsteils 3 hineinragenden Vorsprungs des Drehteils 4 und die Innenwandung des Rotationsteils 3 dargestellt.
Erkennbar ist hier, dass das Drehteil 4 einen etwa zylinderförmigen Vorsprung aufweist, dessen Mantelfläche in axialer Richtung und senkrecht dazu eine ebene Abflachung 4b aufweist, die an ihrem oberen und unteren Ende, bezogen auf die 2 Anlaufbereiche A und B für das Ritzel 7 bildet.
Wird nun der Deckel 9 aus der dargestellten geschlossenen Öffnung (ca. 0 Grad) angehoben (> 0 Grad), so bewegt sich das Drehteil 4 in der Richtung des dargestellten Pfeils P1 um die Drehachse D, wobei sich die Anlaufstelle A der Fläche 4b von dem Ritzel 7 entfernt, so dass sich dieses Ritzel 7 der Schwerkraft folgend in den tiefsten Punkt des Raumes 6 bewegen kann. Aufgrund des großen Abstandes der Fläche 4b zwischen den Anlaufstellen A und B des Drehteils 4 sowie der inneren Wand des Rotationsteils 3 kann sich das Drehteil 4 über einen großen Winkelbereich, im Wesentlichen bis zu dem Winkel (ca. 100 Grad), wie er in der 3 dargestellt ist, frei bewegen, ohne das Ritzel 7 zu berühren.
Etwa ab dem in der 3 dargestellten Winkelbereich (> 100 Grad), ab dem der Deckel 9 aufgrund der Schwerkraftwirkung bei einem Loslassen selbsttätig umschlagen würde, bewegt sich die Anlauffläche B auf das Ritzel 7 zu und gerät mit dem Ritzel 7 in Berührung, welches etwa im untersten Bereich des Raumes 6 angeordnet ist. Bei einer Weiterbewegung des Deckels 9 (> 100 Grad) und damit des Drehteils 4 gibt es eine klemmende und damit kraftschlüssige Verbindung zwischen der Anlaufstelle B des Vorsprungs am Drehteil 4, dem Ritzel 7 und der inneren Wandung des Rotationsteils 3, so dass bei einer Weiterbewegung des Deckels 9 und damit des Drehteils 4 durch die klemmende und damit gekuppelte Verbindung das Rotationsteil 3 mitgedreht wird und somit eine Dämpfung gegenüber dem Festteil 2, welches mit dem Rumpf 8 des Müllbehälters verbunden ist, erfolgt.
Diese Dämpfung erfolgt bei der Öffnungsbewegung über den gesamten Winkelbereich (> 100 Grad bis ca. 270 Grad), bis dass der Deckel 9 des Müllbehälters wie in der 4 dargestellt, in der maximal umgeschlagenen Position (ca. 270 Grad) etwa an der hinteren Seitenwand des Müllbehälters 8 anliegt. Hierbei wird durch die gedämpfte Bewegung erreicht, dass der Deckel 9 nicht ungebremst an die Wandung des Müllbehälters 8 anschlägt. Erkennbar ist, dass gemäß der 4 das Ritzel 7 weiterhin an der Anlaufstelle B des Vorsprungs des Drehteils 4 zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen 4a und 3a von Drehteil und Rumpfteil festgelegt ist.
Wird nun dementsprechend mit Bezug auf 5 der Deckel 9 des Müllbehälters 8 von der maximal geöffneten Position (ca. 270 Grad) in der gemäß 5 dargestellten Pfeilrichtung P2 geschlossen, so löst sich die Verbindung zwischen Drehteil 4, Ritzel 7 und Rotationsteil 3 und das Ritzel 7 läuft automatisch in Richtung des tiefsten möglichen Bereiches des Raumes 6.
Die 6 zeigt, dass bei einer weiteren Verdrehung des Deckels 9 in Schließrichtung P2 nunmehr ab der etwa in der 6 dargestellten Stellung des Deckels 9 erneut der Anlaufbereich A am Vorsprung des Drehteils 4 in Drehrichtung P2 auf das Ritzel 7 zuläuft und aufgrund des sich verjüngenden Abstandes zwischen den einander gegenüberliegenden Bereichen von Drehteil 4 und Rotationsteil 3 das Ritzel 7 erneut eingeklemmt wird und somit eine kuppelnde Verbindung zwischen Drehteil 4 und Rotationsteil 3 erfolgt. Ab dem in der 6 dargestellten Winkelbereich (< 90 Grad) bzw. der Stellung des Deckels 9 erfolgt eine gedämpfte Schließbewegung des Deckels 9, so dass dieser, wie in der 7 dargestellt, mit gedämpfter Bewegung in die geschlossene Stellung (ca. 0 Grad) überführt wird.
In dieser Stellung liegt, wie in der 7 links dargestellt, weiterhin eine Verbindung zwischen Drehteil 4, Rotationsteil 3 und Ritzel 7 vor, die erst dann gelöst wird, wenn wie mit Bezug auf 2 der Deckel erneut geöffnet wird und sich so die Anlaufstelle A am Vorsprung des Drehteils 4 von dem Ritzel 7 entfernt. Sodann kann die Öffnung des Deckels 9 wieder ohne eine Dämpfung der Bewegung vollzogen werden.
Bezugnehmend auf die 1, die ergänzend die Torsionsfeder 11 darstellt, kann diese Feder hier derart eingesetzt sein, dass durch die wirkende Federkraft eine Schließkraft auf den Deckel 9 des Müllbehälters ausgeübt wird, um zu verhindern, dass der Deckel bei einer Windeinwirkung aufgrund der nicht vorhandenen Dämpfungswirkung in dieser Bewegungsrichtung geöffnet wird. Alternativ kann es ebenso vorgesehen sein, dass mittels der Torsionsfeder 11 eine Öffnungskraft voreingestellt wird, um einer bedienenden Person ein leichteres Öffnen des Deckels 9, insbesondere wenn es sich um schwere Metalldeckel handelt, zu ermöglichen.
Insbesondere mit Bezug auf die vorgenannten Figuren ist dargelegt, dass gemäß der Erfindung ein Dämpfungselement bereit gestellt wird, welches in bestimmten Drehrichtungen und insbesondere bestimmten Winkelstellungen (P1 und ca. 0 bis ca. 90 Grad, P2 und ca. 100 bis ca. 270 Grad) der drehbar beweglichen Elemente zueinander eine dämpfende Bewegung bewirkt oder aber einen Freilauf der drehenden Elemente zueinander. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel kann dementsprechend je nach Konfiguration des Raumes 6, in dem sich der Rollkörper 7 befindet und der in diesem Raum 6 variablen Abstände der einander gegenüberliegenden drehbar bewegten Wandbereiche von Drehteil 4 und Rotationsteil 3 die gewünschten Winkel und auch Drehrichtungsbereiche eingestellt werden, in denen eine Einkupplung oder Auskupplung der Dämpfung erfolgen soll.

Claims

Dämpfungselement (1) zur Dämpfung einer Drehbewegung mit einem hülsenförmigen Festteil (2) in welchem ein um eine Drehachse (D) gedämpft rotierbares Rotationsteil (3) angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement (1) ein Drehteil (4) umfasst, welches über einen Kupplungsmechanismus (3a, 4a, 7) mit dem Rotationsteil (3) verbindbar und von diesem lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehteil (4) mit einem vorspringenden, in der Form eines Zylinders ausgebildeten Bereich in einer Ausnehmung des Rotationsteils (3) angeordnet ist, die eine innere zylinderförmige Wandfläche bildet, wobei entweder a) der vorspringende Bereich koaxial in der Ausnehmung angeordnet ist, und die Mantelfläche des vorspringenden Bereichs eine ebene Abflachung (4b) aufweist, oder b) sich die zylinderförmige Aussenwand des Drehteils (4) und die zylinderförmige Innenwand des Rotationsteils (3) gegenüberliegen, wobei die Zylinderachsen von vorspringendem Bereich oder Rotationsteil (3) neben der Drehachse (D) angeordnet sind, so dass zwischen einandergegenüberliegenden Bereichen (3a, 4a) von Dreh- und Rotationsteil (3, 4) ein sich um die Drehachse (D) erstreckender Raum (6) ausgebildet ist, in dem wenigstens ein Rollkörper (7) einliegt, über den eine drehfeste Verbindung zwischen Drehteil (4) und Rotationsteil (3) herstellbar und/oder lösbar ist.
Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Bereiche (3a, 4a) sich radial gegenüberliegen.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollkörper (7) bei waagerechter Drehachsenanordnung (D) aufgrund der Schwerkraftwirkung in den untersten Bereichen des Raumes (6) rollt und bei einer Verdrehung des Drehteils (4) in beide Richtungen in einem sich verjüngenden Raumbereich zu einer wenigstens kraftschlüssigen Verbindung zwischen Dreh- und Rotationsteil führt.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand einander gegenüberliegender Bereiche (3a, 4a) abhängig ist von der relativen Drehstellung zwischen Dreh- und Rotationsteil.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollkörper (7) in dem Raum (6) in einem Bereich angeordnet ist, in welchem der Abstand radial gegenüberliegender Bereiche (3a, 4a) zumindest bereichsweise größer ist, als der Durchmesser des Rollkörpers (7).
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehrichtungsumkehr des Drehteils (4) die Verbindung zwischen Drehteil (4) und Rotationsteil (3) durch ein Freigeben des Rollkörpers (7) aufgehoben wird.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollkörper (7) als Rollzylinder ausgebildet ist.
Dämpfungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Rollzylinders (7) eine Strukturierung aufweist.
Dämpfungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung als Verzahnung ausgebildet ist.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Bereiche (3a, 4a) von Dreh- und Rotationsteil eine Oberflächen-Strukturierung aufweisen.
Dämpfungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen-Strukturierung der gegenüberliegenden Bereiche (3a, 4a) von Dreh- und Rotationsteil an die Strukturierung des Rollzylinders (7) angepasst ist.
Dämpfungselement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehteil (4) bei einer Verdrehung durch eine unterstützende oder rückstellende Kraft beaufschlagt ist.
Dämpfungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbeaufschlagung durch eine Torsionsfeder (11) erfolgt, die um die Drehachse (D) angeordnet ist.
Verwendung eines Dämpfungselements (1) nach einem der vorherigen Ansprüche als Deckeldämpfer bei einem Müllbehälter.
Müllbehälter mit wenigstens einem Deckeldämpfer (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Festteil (2) mit dem Müllbehälterrumpf (8) und das Drehteil (4) mit dem Müllbehälter-Deckel (9) verbunden ist.
Müllbehälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (1) in der Durchgangsbohrung eines Deckelscharnieres angeordnet ist.
Müllbehälter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel bei einer Öffnungsbewegung bis 100 Grad frei und von 100 Grad bis 270 Grad gedämpft bewegbar ist.
Müllbehälter nach einem der vorherigen Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel bei einer Schließbewegung in einem Winkelbereich von 90 Grad bis 0 Grad gedämpft bewegbar ist.