Title:
Verbessertes Scharnier mit definierten Raststellungen
Kind Code:
A1


Abstract:

Scharnier zum Tragen und Bewegen von Türen, das aus zwei flügelförmigen Elementen besteht, die mit Mitteln zum Befestigen an einem Gestellteil bzw. an einem Türflügelteil ausgestattet sind sowie mit Mitteln zur wechselseitigen Anlenkung in einem Verstiftungsbereich, wobei diese Mittel aus innen hohlen Fortsätzen in Form eines zylindrischen Körpers bestehen, die von diesen flügelförmigen Elementen vorspringen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fortsätze dieser Flügel an der Innenoberfläche axiale Nuten vorsieht, die geeignet sind, ein Druckeingriffselement aufzunehmen, das in einem Stift zur Verstiftung der flügelförmigen Elemente aufgenommen ist und aus diesem hervorragt. embedded image




Inventors:
Bertani, Alberto (Monza, IT)
Application Number:
DE102017222161A
Publication Date:
06/07/2018
Filing Date:
12/07/2017
Assignee:
ELESA S.p.A. (Milano, IT)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Patentanwälte Vollmann & Hemmer, 23560, Lübeck, DE
Claims:
Scharnier zum Tragen und Bewegen von Türen, das aus zwei flügelförmigen Elementen besteht, die mit Mitteln zum Befestigen an einem Gestellteil bzw. an einem Türflügelteil ausgestattet sind sowie mit Mitteln zur wechselseitigen Anlenkung in einem Verstiftungsbereich, wobei diese Mittel aus innen hohlen Fortsätzen in Form eines zylindrischen Körpers bestehen, die von diesen flügelförmigen Elementen vorspringen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fortsätze dieser Flügel an der Innenoberfläche axiale Nuten vorsieht, die geeignet sind, ein Druckeingriffselement aufzunehmen, das in einem Stift zur Verstiftung der flügelförmigen Elemente aufgenommen ist und aus diesem hervorragt.

Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstiftungselement aus einem im Wesentlichen zylindrischen Körper gebildet wird, der entlang der Wand mit einem Schlitz zur Aufnahme eines Rastsystems versehen ist, das aus einem keilförmigen Element 7 und aus einem in ihm enthaltenen dämpfenden harmonischen Körper 8 besteht.

Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Element innen hohl ist und in seinem Innern mindestens einen dämpfenden harmonischen Körper aufnimmt, wobei das dämpfende harmonische Element an den beiden Enden an der Anschlagfläche des keilförmigen Eingriffselements und an der Bodenwand des Schlitzes in stabiler Stellung gehalten wird.

Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Element außen mindestens ein Paar gegenüberliegender Nuten vorsieht, denen - symmetrisch zu dem Paar Nuten - identische Kavitäten zur Aufnahme der dämpfenden harmonischen Körper entsprechen, wobei an der Spitze jeder Kavität eine Anschlagfläche vorgesehen ist.

Scharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Element zwei Paar Nuten vorsieht, die drei Kavitäten zur Aufnahme von jeweiligen dämpfenden harmonischen Körpern umschließen.

Scharnier nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz ein im Wesentlichen rechteckiges Profil hat und an der Bodenfläche mindestens Kavität mit rechteckigem Profil zur Aufnahme der dämpfenden harmonischen Körper vorsieht, die den am keilförmigen Element vorgesehenen Aufnahmekavitäten entsprechen.

Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten in Bezug auf die Abstützfläche des flügelförmigen Hauptelements Winkelstellungen, die denen entsprechen, die die anscharnierte Tür in Bezug auf die Wand, an der das Scharnier montiert ist, einnehmen soll, von 80°, +115° und 150° bilden.

Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vorspringend von dem zum ersten Flügel entgegengesetzten Flügel ein Paar Hülsen zum Einsetzen und Halten des Verstiftungselements befindet.

Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfenden harmonischen Körper Spiralfedern sind.

Description:
FACHGEBIET

Diese Erfindung betrifft ein Scharnier, das mehrere Raststellungen aufweist, d. h. ein Scharnier, das ein Rastsystem in einer Zwischenstellung ohne Zuhilfenahme von externen mechanischen Haltern wie beispielsweise Haken, Ketten oder anderen Teilen, die montiert werden müssen, vorsieht.

STAND DER TECHNIK

Scharniere dieser Art sind auf dem Markt vorhanden und werden in Industriemaschinen eingesetzt, beispielsweise zum Verbinden der Abdeckungen von mechanischen Einrichtungen am Gestell oder der Türen von Verkaufsautomaten, Schaltschränken oder Geldautomaten oder in Schutzgehäusen, Zugangstoren o. ä.

Diese Art von Scharnier hat aufgrund der vielseitigen Einsetzbarkeit und der positiven Effekte, die es den Herstellern von Werkzeugmaschinen garantiert, einen großen Markterfolg verzeichnet, denn es ermöglicht das stabile Halten einer bewusst gewählten geöffneten Stellung, so dass die Tür nicht, auch nicht unbeabsichtigt, im Arbeitsraum liegt.

Auf dem Markt gibt es derzeit Scharniere, die mit einem System des wechselseitigen Eingreifens von zwei Scharnierelementen versehen sind, das aus Feststellmitteln zwischen einem zentralen Stift und einem oder beiden Elementen des Scharniers besteht. Vorgesehen sind Druckfedern aus Stahl oder Gummi, die mit anderen zusätzlichen Elementen wie beispielsweise Stahlkugeln und Schrauben kombiniert werden.

Das Patent US 5412842 von Southco betrifft beispielsweise ein herkömmliches Scharnier, bei dem vorgesehen ist, ein Feder-Kugel-Paar auszubilden, das in dem an der Wand befestigten Flügel aufgenommen ist, und Löcher und Vertiefungen in den Flügeln, so dass die Kugel-Welle-Kopplung die Klappe in einer vorgegebenen stabilen Stellung hält, sofern auf die Klappe selbst kein starker Druck ausgeübt wird.

AUFGABE UND LÖSUNG

Eine solche Lösung ist jedoch extrem komplex in der Ausführung, weil alle ausgebildeten Kavitäten einwandfrei fluchten müssen, um die Klappe wirksam feststellen zu können, und eher schwierige Montagevorgänge erforderlich sind, mit der Gefahr, dass die Kugel während des Einbaus aus ihrem Sitz austritt.

Da die Eingriffsmittel im Wesentlichen aus Stahl bestehen, sind sie zudem komplex in der technischen Ausführung und weisen eine nicht besonders vorteilhafte tribologische Kopplung auf. Schließlich sind die Federn, welche die Kugeln führen, teilweise freiliegend, und dies führt dazu, dass sie durch einen unbeabsichtigten Stoß während der Transport- oder Montagephase aus ihrer ursprünglichen Position herausbewegt werden können und dadurch die Funktionalität des Mittels beeinträchtigen.

Um die Scharnierstruktur einfacher zu gestalten, meldete der Anmelder seinerzeit das italienische Patent 1365898 an, das darauf abzielte, ein Scharnier mit mehreren Raststellungen schützen zu lassen, bei dem die an den jeweiligen Flügeln vorgesehenen Anlenkelemente an den Eingriffsflächen Längsrippen und -rücksprünge aufweisen, die wechselseitig in Eingriff stehen. Diese Erfindung, die im Wesentlichen vorsieht, kein Rückhalteelemente einzufügen, hat sich im Fall von relativ geringen Lasten als besonders nützlich erwiesen, wies jedoch bei schwereren Lasten einige Probleme auf.

Zur Überwindung des Problems hat der Anmelder in dem italienischen Patent 1398735 eine neue Lösung vorgesehen, bei der das Druckelement in einen entsprechenden Schlitz eingesetzt war, der an dem Flügel ohne den genuteten zylindrischen Körper vorgesehen war, und aus einem X-förmigen federnden Element bestand, das in einem keilförmigen Ende endete. Das stabile Eingreifen zwischen den beiden Flügeln wurde durch das Eingreifen des Keils in die am zylindrischen Körper vorgesehene Nut und durch die Federkraft eines vor dem keilförmigen Element angeordneten X-förmigen Elements garantiert. Nach einer auf den beweglichen Flügel (oder auf die am beweglichen Flügel befestigte Wand) ausgeübten Kraft neigt das keilförmige Element dazu, sich zurückzuziehen und ermöglichte so die Trennung von der Nut am zylindrischen Element, das am anderen Flügel vorgesehen ist.

Auch diese Lösung war jedoch recht komplex in der Ausführung und wies nicht wenige Nachteile in der Montagephase auf, weil die richtige Positionierung der Gegenstücke nicht immer einfach ist, da es sich letztlich um relativ kleine Scharniere handelt.

Da zudem die Federkraft des X-förmigen Elements von den Eigenschaften des Kunststoffs abhängig ist, aus dem es ausgeführt ist, ist es besonders anfällig für Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen der Umgebung, in der es eingesetzt wird.

Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, eine neue Art von Scharnier mit definierten Raststellungen zu erfinden, das in der Lage ist, die vorgenannten Nachteile zu überwinden, und insbesondere ein einfach auszuführendes und zu montierendes Haltesystem liefert, ohne notwendige Einstellungen, das in der Lage ist, das Scharnier in einer stabilen Stellung zu halten, wenn es sich in der gewünschten vorfestgelegten Stellung befindet, ohne irgendeine Beschränkung für die getragenen Last, und dessen Eigenschaften möglichst unabhängig von der Einsatzumgebung sind.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Scharnier zum Tragen und Bewegen von Türen, das aus zwei flügelförmigen Elementen besteht, die mit Mitteln zum Befestigen an einem Gestellteil bzw. an einem Türflügelteil ausgestattet sind sowie mit Mitteln zur wechselseitigen Anlenkung in einem Verstiftungsbereich, wobei diese Mittel aus innen hohlen Fortsätzen in Form eines zylindrischen Körpers bestehen, die von diesen flügelförmigen Elementen vorspringen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fortsätze dieser Flügel an der Innenoberfläche axiale Nuten vorsieht, die geeignet sind, ein Druckeingriffselement aufzunehmen, das in einem Stift zur Verstiftung der flügelförmigen Elemente aufgenommen ist und aus diesem hervorragt. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Merkmale.

Figurenliste

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen, rein beispielhaften und nicht einschränkenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

  • 1 die Vorderansicht des einbaufertigen Scharniers, darunter
  • 2 die Ansicht im Schnitt entlang der Linie C-C und
  • 3 die perspektivische Ansicht mit entfernten Teilen des erfindungsgemäßen Scharniers;
  • 4 die Vorderansicht eines Flügels des erfindungsgemäßen Scharniers, darunter
  • 5 die Draufsicht;
  • 6 die Vorderansicht des an den Flügel von 2 angelegten Flügels, darunter
  • 7 die Draufsicht;
  • 8a bis 8d Ansichten von der Seite bzw. von hinten im Schnitt entlang der Linie A-A und von vorn des Druckeingriffselements einer besonderen Ausführungsform der Erfindung;
  • 9a bis 9c Ansichten eines Elements von vorn, von der Seite und im Schnitt entlang der Linie B-B des erfindungsgemäßen Verstiftungselements und
  • 10a bis 10d perspektivische Ansichten zur Veranschaulichung der Stellungen, die das Scharnier im Betrieb einnehmen kann, mit verschiedenen Winkelstellungen.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Das erfindungsgemäße Scharnier besteht aus zwei Hauptbestandteilen 1 und 2, die als Flügel oder als Scharnierkörper bezeichnet werden können und im Allgemeinen aus thermoplastischem Material spritzgegossen sind, aber auch aus anderen Kunststoffen oder aus Gummi oder Metall ausgeführt sein können, und die so gestaltet sind, dass sie einen Bereich des wechselseitigen Eingriffs 3 aufweisen, in den ein Verstiftungselement 4 gesteckt wird.

Der Bereich des wechselseitigen Eingriffs 3 wird durch das Zusammenfügen jeweiliger Fortsätze gebildet, die von beiden Flügeln vorspringen; im Besonderen ist vorspringend von Flügel 1 ein zylindrischer Körper 1a vorgesehen, der innen mit axialen Nuten 5 versehen ist, die in vorgegebenen Abständen angeordnet sind, und vorspringend von Flügel 2 ein Paar Hülsen 2a, 2b zum Einsetzen und Halten des Verstiftungselements 4.

Das Verstiftungselement 4 wird axial von einem der Enden aus eingesteckt und mit Fixierungselementen befestigt (nicht dargestellt, an sich bekannt).

Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird das Verstiftungselement 4 aus einem mittig zylindrischen Körper gebildet, der an den Enden polygonal geformt ist und entlang der Wand mit einem Schlitz 6 zur Aufnahme eines Rastsystems versehen ist, das aus einem keilförmigen Element 7 und aus einem dämpfenden harmonischen Körper 8 wie einer Spiralfeder (wie sie im Folgenden der Einfachheit halber genannt wird), die in ihm enthalten ist, besteht.

Wie in dem Schnitt von 2 gut zu erkennen ist, ist das keilförmige Element 7 innen hohl, um in seinem Innern mindestens einen Federkörper 8 aufzunehmen, der an den beiden Enden an der Anschlagfläche 7a des Elements 7 und an der Bodenwand des Schlitzes 6 in stabiler Stellung gehalten wird. Auf diese Weise ist nach dem Einsetzen des Verstiftungselements 4 garantiert, dass das System Element 7/Federkörper 8 perfekt und autonom einsatzfähig ist.

In 2 und detaillierter in 5 sind die Form und die Lage der axialen Nuten 5 ersichtlich, die in dem zylindrischen Fortsatz- und Eingriffskörper 1a des Flügels 1 angeordnet sind; festzustellen sind insbesondere das gerundete Profil, um das Gleiten beim Bewegen des Türflügels zu begünstigen, und die klar definierte Spitze, um die stabile Position des keilförmigen Elements 7 zu garantieren.

In der besonderen Ausführungsform der 8a-8d wird ein keilförmiges Element 7 gezeigt, das eine spezielle Dreiteilung besitzt, die durch das Vorhandensein von zwei Paar gegenüberliegenden äußeren Nuten 7b, 7c definiert wird, die - wie in 8b gut dargestellt - drei identische Kavitäten 7d zur Aufnahme von Federkörpern 8 von gleicher Form und Last umschließen. Am Ende jeder Kavität 7d ist die Anschlagfläche 7a vorgesehen. An der Spitze des keilförmigen Körpers 7 ist schließlich das Spitzenelement 7e vorgesehen, das eine im Wesentlichen dreieckige Form mit leicht gerundeten Konturen hat. Diese Ausgestaltung garantiert das richtige Eingreifen in die Nut 5 und ermöglicht gleichzeitig das einfache Lösen aus dem Eingriff.

Festzustellen ist weiterhin, um das Verständnis der erfinderischen Lösung zu verbessern, die vordere Anschlagaufnahme 7a für die Feder 8.

Der in den 9a bis 9c dargestellte Stift 4 besteht aus einem zylindrischen Körper, der an den Enden polygonal geformt ist und mittig einen Schlitz 6 zur Aufnahme und Bewegung des Rastsystems trägt, das aus dem keilförmigen Element 7 und der Feder 8 besteht. Der Schlitz hat ein im Wesentlichen rechteckiges Profil und sieht auf der Bodenfläche eine Kavität 6a mit kreisförmigem Profil zur Aufnahme - und zum Halten in der Stellung - der Feder 8 vor.

Darüber hinaus weist der Körper 1a, wie auch im Betrieb in 10a-10d dargestellt, eine besondere Anordnung der Nuten 5 auf: Diese bilden in Bezug auf die Abstützfläche des Körpers 1 Winkelstellungen, die denen entsprechen, die die anscharnierte Tür in Bezug auf die Wand, an der das Scharnier angebracht ist, einnehmen soll. Im Besonderen sind in 4 die vier bevorzugten Stellungen dargestellt, die denen entsprechen, die üblicherweise von den Arbeitern verlangt werden, d. h. 0° (10a), 80° (10b), +115° (10c) und 150° (10d).

Die dreigeteilte Lösung ist natürlich nur beispielhaft beschrieben; natürlich können mehr oder weniger Federn vorgesehen werden, wahrscheinlich mindestens eine, wobei die modulare Struktur des keilförmigen Elements 7 beibehalten wird. Gleichsam können die Anzahl und der Winkel der Nuten 5 entsprechend den unterschiedlichen Kundenanforderungen variieren.

Die Montage des Scharniers ist relativ einfach: Es genügt ganz einfach, die Federn 8 in das keilförmige Element 7 einzusetzen und die so erhaltene Einheit in den Schlitz 6 einzuführen, der im Verstiftungselement 4 vorgesehen ist. Anschließend setzt der Arbeiter das Verstiftungselement 4 in den Bereich des wechselseitigen Eingriffs 3 ein und verschließt das Verstiftungselement 4 an den Enden. Nachdem er die Flügel an der Tür und an der Maschine eingestellt hat, bringt er - durch einfaches Drücken - die in 3 dargestellten Schraubenabdeckungen 10 an.

Auf diese Weise ist die Scharnierstruktur in der Lage, die festgelegten Aufgaben auszuführen, d.h. ein einfach zu montierendes Scharnier, das einerseits erheblichen Drücken in einer stabilen Stellung standhält und andererseits ein korrektes Bewegen eines Türflügels in Bezug auf den Maschinenkörper in vorgegebenen Stellungen ermöglicht.

Die so aufgebaute Struktur ermöglicht es gegenüber den Lösungen nach dem Stand der Technik, das Federelement 8 vor den Augen des Arbeiters vollständig zu verbergen, was sicher eine ästhetische Wirkung hat, vor allem aber eine schützende gegenüber Einwirkungen, die den reibungslosen Betrieb der Feder beschränken könnten, wie Staub oder Feuchtigkeit.

Darüber hinaus ermöglicht das Vorhandensein richtiggehender Kammern zur Aufnahme der Feder dem Arbeiter eine rasche und schnelle Montage ohne die Gefahr von Fluchtfehlern und des falschen Einsetzens des Keils.

Wie leicht zu verstehen ist, können alle Bestandteile des Scharniers aus jedem beliebigen Material bestehen, das in der Lage ist, die gewünschten Eigenschaften der Leichtigkeit und Festigkeit zu bieten. Im Besonderen besteht die bislang beschriebene Lösung vollständig aus Kunststoff, wobei das einzige Metallteil höchstens der dämpfende Körper ist; dieser lässt sich jedoch ganz einfach montieren und ist komplett zwischen den Sitzen eingeschlossen, was Verschleiß und Korrosion erheblich reduziert und daher die Lebensdauer des Scharniers erheblich verlängert.

Auch die Winkelstellungen, die das Scharnier im Betrieb einnehmen kann, können von den in den Figuren dargestellten abweichen, auch wenn sie natürlich in der Spritzgussphase festgelegt werden müssen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • US 5412842 [0005]
  • IT 1365898 [0008]
  • IT 1398735 [0009]