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Gegenstand der Erfindung ist eine Aufhängung für ein um eine vertikale oder angenähert vertikale Achse schwenkbares Verschlusselement für die verschliessbare Öffnung von blechgefertigten elektromagnetisch geschirmten Kabinen, wobei dieses plattenförmig ausgebildete Kontaktmesser aufweist, die im Kantenbereich und parallel zu den Kanten von Öffnung und Verschlusselement angeordnet sind und beim Verschliessvorgang zwischen auf Kontaktfederstreifen reihenförmig angeordnete gewölbte Federelemente eindringen und mit diesen in leitende Verbindung treten, bestehend aus mindestens zwei eine Trag-und/oder Führungsfunktion erfüllenden Scharniergelenken aus je einem korrespondierend und gleichartig der Wand der Kabine und dem Verschlusselement zugeordneten und mit diesen starr verbundenen Scharnierzapfen sowie Zapfenloch.
Bei den geschirmten Kabinen der genannten Art mit verschliessbaren Öffnungen tritt bei den parallel zu den vertikalen Kanten der Öffnung angeordneten Kontaktsystemen ein mechanisches Problem auf. Dieses besteht darin, dass die Schnittlinie zwischen der Ebene der Wand, in der die Öffnung angeordnet ist, und der Mittelebene der senkrecht zur Ebene des Verschlusselementes angeordneten Messerkontaktleisten bei der mit dem Öffnungs- bzw. Schliessvorgang des Verschlusselementes verbundenen Schwenkbewegung parallel zu sich selbst verschoben wird. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der Kontaktfedern durch die Messerkontaktleiste eine erhöhte Biegebeanspru- chung erleidet, solange die Kontaktelemente im Eingriff sind.
Bei der Schwenkbewegung des Verschlusselementes um die vertikale Scharnierachse beschreibt jeder seiner Punkte eine Kreisbahn um die Scharnierachse, deren Radius dem Normalabstand dieses Punktes von der Scharnierachse entspricht. Der Durchtritt jedes dieser Punkte durch die Ebene der Wand erfolgt, wie anschaulich ist, im Schnittpunkt seiner Kreisbahn mit dieser Ebene, der Abstand jedes Durchtrittspunktes entspricht also dem jeweiligen Abstand des zugehörigen Punktes von der Scharnierachse. Der Bereich, in dem die parallelen Schnittlinien zwischen der Ebene der Wand und der Mittelebene der Messerkontaktleiste liegen, weist also eine Breite auf, die der Differenz zwischen dem grössten und dem kleinsten Normalabstand von Punkten der Messerkontaktleiste von der Scharnierachse entspricht.
Diese Differenz wird anschaulich dann grösser, wenn bei gleichbleibender Breite der Messerkontaktleiste der Abstand ihrer Basis von der Scharnierachse kleiner wird. Daraus ist ersichtlich, dass das oben genannte mechanische Problem verstärkt bei der scharniernahen Messerkontaktleiste auftritt.
Bei der Schliessbewegung des Verschlusselementes kann sich eine weitere Problematik dadurch ergeben, dass die zuerst in das Kontaktfedersystem eindringende Kante der Messerkontaktleiste eine zusätzliche Biegebeanspruchung eines Teils der Kontaktfedern verursacht. Im nicht kontaktierten Zustand, d. h. im geöffneten Zustand der Öffnung, nehmen die Kontaktfedern wegen ihrer zur Erzeugung des notwendigen Kontaktdruckes erforderlichen Vorspannung eine Ruhelage ein, bei der sich gegen- überliegende Kontaktfedern etwa im Bereich der Mittelebene des Kontaktsystems mit ihren Kontaktflächen aneinanderlegen. Dadurch wird auch sichergestellt, dass sowohl die Kontaktflächen vor Verschmutzung gesichert sind, als auch das Eindringen von Fremdkörpern von aussen in den Raum zwischen den Kontaktfedern verhindert wird.
Die Kontaktfedern sind in ihrem, der eindringenden Messerkontaktleiste entgegengewendeten Endbereich von der Symmetrieebene des Kontaktsystems weggebogen, um derart insgesamt für die Schneide der Messerkontaktleiste einen etwa keilförmigen Spalt zu bilden. Auf einen dieser, gegenüber der Symmetrieebene des Kontaktsystems abgebogenen Endbereiche der Kontaktfedern trifft nun die aussermittig eindringende Schneide der Messerkontaktleiste, die im Moment der Kontaktberührung gegenüber der Symmetrieebene nach der andern Richtung verschwenkt bzw. schräggestellt ist. Die beiden Kontaktelemente treffen also unter einem sehr ungünstigen Winkel aufeinander, so dass die Ausbiegung der Kontaktfeder durch eine zusätzliche Stauchung eingeleitet wird.
Es wird versucht, die aufgezeigten Probleme dadurch zu lösen, dass die Scharnierachse möglichst weit von der Öffnung bzw. von der Mittelebene des scharniernäheren Kontaktsystems entfernt angeordnet wird und dadurch die oben genannte Ursache für das Auftreten des beschriebenen Problems wenn nicht zu vermeiden, so doch zu vermindern. Diese Massnahme ergibt jedoch in vielen andern Hinsichten unvorteilhafte Konstruktionen und ist oft aus Platzgründen überhaupt nicht möglich. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Aufhängung des Verschlusselementes kann dieses Problem gelöst werden.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenloch zumindest des ober-
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sten Scharniergelenkes als im wesentlichen prismatische Wanne ausgebildet ist. deren Längssymmetrieebene parallel zu der die Öffnung enthaltenden Wand verläuft, deren lichte Breite dem Durchmesser des Scharnierzapfens entspricht, deren lichte Länge mindestens einer Verschiebbarkeit des Scharnierzapfens um eine Strecke entspricht, die gleich ist der Differenz der Normalabstände der Basislinie sowie der Gratlinie der scharniernahen Messerkontaktleiste von der Achse des Scharnierzapfens, dass der Boden des Zapfenloches in einem Endbereich mittig eine Vertiefung mit kreisförmiger Umrandung als Rast für das ballig geformte freie Ende des Scharnierzapfens während der Offenstellung des Verschlusselementes aufweist, wobei das Zapfenloch so an der Wand der Kabine angeordnet ist,
dass der Normalabstand der Mittelachse der Vertiefung von der Ebene des zwischen den Federelementen des scharniernahen Kontaktsystems bestehenden Spaltes gleich ist dem Normalabstand der Achse des Scharnierzapfens von der Gratlinie der scharniernahen Messerkontaktleiste, dass vorzugsweise das Zapfenloch nach oben offen und der Scharnierzapfen mit seinem freien Ende nach unten weisend angeordnet ist und dass an der Wand der Kabine ein mit einem Teil des Verschlusselementes zusammenwirkender, das Verschlusselement innerhalb der letzten Phase seiner Schliessbewegung, während der die Kontaktelemente des scharniernahen Kontaktsystems im Eingriff sind, anhebender Rampenteil angeordnet ist.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Ausführungsform liegt darin, dass durch die Verschieblichkeit des Scharnierzapfens auf Grund des Kräftespiels aller Kontaktfedern des scharniernahen Kontaktsystems der momentane Drehpol zu jeder Zeit eine Lage einnimmt, die durch die kleinste Summe der auf die Kontaktfedern wirkenden Biegebeanspruchungen gekennzeichnet ist und dadurch eine grösstmögliche Schonung der Kontaktfedern gewährleistet ist. Da die Scharnierachse in geöffnetem Zustand ihre Position beibehält, sind auch bei der beim nächsten Verschliessvorgang erfolgenden Berührung der Kontaktelemente optimale Verhältnisse gegeben.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Zapfenloch des unteren Scharniergelenkes bzw. der unteren Scharniergelenke ohne Boden ausgebildet. Diese Ausführungsform erlaubt eine einfachere Herstellung, vermeidet eine eventuell auftretende statische Überbestimmtheit und schliesst aus, dass sich eventuell Fremdkörper in den unteren Zapfenlöchern ansammeln können.
Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass das Zapfenloch des unteren Scharniergelenkes bzw. der unteren Scharniergelenke als gerade streifenförmige, mit einem Langloch zur gleitenden Aufnahme des Scharnierzapfens versehene und horizontal sowie senkrecht zur Wand angeordnete Platte ausgebildet ist.
Unter gegebenen Umständen kann eine Ausführungsform, bei der Zapfen und Zapfenloch hinsichtlich ihrer Lage und Zuordnung vertauscht angeordnet werden, vorteilhaft sein. Insbesondere ist die Ablagerung von Fremdkörpern in dem nach unten offen angeordneten oberen Zapfenloch angeschlossen.
An Hand von Zeichnungen soll nachfolgend die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 ist eine schematische Grundrissdarstellung zur Erläuterung der zugrundeliegenden Problematik. Fig. 2 und 3 zeigen in Schrägansicht die Anordnung und Wirkungsweise einer erfindungsgemä- ssen Aufhängung bei geschlossener und etwas geöffneter Stellung des Verschlusselementes. Fig. 4 zeigt als Ausschnitt eine vorteilhafte Ausgestaltung des oberen Scharniers der Aufhängung.
Fig. 1 zeigt schematisiert eine Grundrissdarstellung einer herkömmlichen Aufhängung und die damit verbundene Problematik für nach dem Oberbegriff ausgeführte geschirmte Kabinen, wobei durch einfache Gerade jeweils die ebenflächig ausgebildeten Konstruktionselemente angedeutet sein mögen. Die Wand --1-- einer geschirmten Kabine --2-- weist eine Öffnung --3-- auf, die durch ein Verschlusselement--4--, das um eine vertikale Achse --5-- schwenkbar ist, strahlungssicher verschliessbar ist.
Zu diesem Zwecke weist in bekannter Weise in einer bevorzugten Ausführungsform das Verschlusselement --4-- im Kantenbereich und parallel zu den Kanten angeordnete Messerkontaktleisten --6-- auf, von denen die scharniernahe Messerkontaktleiste --6a-- und die scharnierferne Messerkontaktleiste --6b-- in der schematischen Darstellung durch ihre Mittelebene angedeutet sind.
Es ist aus der Darstellung erkennbar, dass beim Öffnen des Verschlusselementes --4-- in der Pfeilrichtung die scharnierferne Messerkontaktleiste --6b-- schon nach einem sehr kleinen Schwenkwinkel al-wie gestrichelt angedeutet - die Ebene der Wand -1-- verlässt und während des Durch-
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laufens dieses Schwenkwinkels die Schnittlinie zwischen der Mittelebene dieser Messerkontaktleiste --6b-- und der Wand --1-- eine geringfügige Verschiebung ô 1 parallel zu sich selbst erfährt.
Wesentlich ungünstiger liegen die Verhältnisse bei der scharniernahen Messerkontaktleiste --6a--,
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fens dieses Schwenkwinkels a2 die Schnittlinie der Mittelebene der Messerkontaktleiste --6a-- mit der Ebene der Wand-l-eine ebenfalls wesentlich grössere Verschiebung S parallel zu sich
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Gefahr von vorzeitigen Federbrüchen bzw. der Überschreitung der Elastizitätsgrenze mit einer nicht sofort erkennbaren Verringerung des Kontaktdruckes. Dem wird durch Anordnung langer und besonders elastischer Federn begegnet, die aber einerseits einen grossen Raumbedarf für den Kontaktmechanismus bedingt und anderseits die Erreichung des notwendigen Kontaktdruckes erschwert.
Demgegenüber ist durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Aufhängung die Scharnierachse parallel zu sich selbst verschiebbar, so dass die momentane Drehachse, solange das scharniernahe Kontaktsystem in Eingriff steht, durch die Einwirkung der Kontaktfederkräfte parallel zu sich selbst und parallel zur Wand --1-- derart verschoben wird, dass jede ihrer Momentanlagen durch das Minimum der Summe der auftretenden Federbiegemomente gekennzeichnet ist und somit die grösstmögliche Schonung der Kontaktfedern gewährleistet ist. Diese selbsttätige Verschiebung erfolgt bis zu einer Endlage, die dann erreicht ist, wenn sich die Messerkontaktleiste --6a-- der scharniernahen Kontaktvorrichtung von der zugehörigen Federkontaktleiste löst, da nachfolgend keine weitere Einwirkung durch Kontaktfederkräfte erfolgt.
Diese Endlage der Scharnierachse sollte während der ganzen Dauer des Öffnungszustandes des Verschlusselementes beibehalten werden, da sich dann auch beim nächstfolgenden Verschliessvorgang optimale mechanische Verhältnisse dadurch ergeben, dass die Schneide der Messerkontaktleiste in der durch die geringste Summe der Biegebeanspruchungen der Kontaktfeder ausgezeichneten Lage mit den Kontaktfedern in Berührung tritt.
Fig. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Aufhängung für ein Verschlusselement, wobei dieses in Schliessstellung dargestellt ist.
An der Wand-l-der geschirmten blechgefertigten Kabine --2-- ist zum hochfrequenzdichten Verschliessen der Öffnung --3-- das Verschlusselement --4-- vorgesehen. Dieses ist um die vertikale Scharnierachse --5-- schwenkbar, die mit den Achsen der Scharnier- zapfen --7-- zusammenfällt. Die Scharnierzapfen --7-- sind mittels zweier Bänder --8-- starr mit dem Verschlusselement --4-- verbunden und weisen mit ihren ballig geformten Enden --9-nach unten.
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und ihr Boden --11-- waagrecht verläuft. Die Wanne --10-- ist nach oben offen angebracht, ihre Innenmasse sind durch die nachfolgenden Gegebenheiten bestimmt.
Die Breite ihres Innenraumes muss ein leichtes Gleiten des Scharnierzapfens --7-- gestatten, die Länge des Innenraumes muss auf den erforderlichen Gleitweg des Scharnierzapfens --7-- abgestimmt sein. Der Scharnierzapfen --7- ragt von oben in die Wanne --10-- herein und stützt sich mit seinem balligen Ende --9-auf den Boden --11-- der Wanne --10-- ab, auf dem er in Längsrichtung der Wanne--10--glei- ten kann.
Zur lagemässigen Fixierung des Scharnierzapfens --7-- in der bei Fig. 1 definierten Endlage weist der Boden --11-- der Wanne --10-- mittig in einem Endbereich eine Vertiefung --12-- auf, in die bei Erreichung der Endlage der Zapfen mit seinem ballig geformten Ende einfällt. Diese soll vorteilhaft eine rotationssymmetrische Form aufweisen, deren Art durch die Herstellungsmöglichkeiten gegeben sein wird. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass die Neigung aller Flächenelemente der Vertiefung --12--, mit denen das Ende des Scharnierzapfens --7-- in Berührung tritt, steil genug sind, um ein An- und Ausheben des Scharnierzapfens --7-- durch das Drehmoment der Gewichtskraft des Verschlusselementes mit Sicherheit, insbesondere auch im Hinblick auf Einflüsse durch zusätzliche mechanische Betätigungen, auszuschliessen.
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Zugleich mit der Erreichung der Endlage des oberen Scharnierzapfens --7-- soll auch jeder der unteren Scharnierzapfen --7-- durch Anliegen an die innere Fläche der Wanne --10-- des Zapfenloches in seine Endlage gelangen, in der er, zumindest während der ersten 900 des Öffnungswinkels, für das Verschlusselement --4-- durch den Einfluss des Gewichtsmomentes gehalten wird.
In Fig. 3 ist der Zustand in dem Moment dargestellt, in dem bei der Öffnungsbewegung des Ver- schlusselementes --4-- die letzte Kontaktberührung zwischen den Federelementen --13-- und der Messerkontaktleiste --6-- des scharniernahen Kontaktsystems erfolgt und somit der Einfluss der Biegekräfte der Kontaktfedern --13-- auf die Messerkontaktleiste --G-- und damit auf das Verschlusselement --4-- beendet ist.
Ebenso kann Fig. 3 als Darstellung des Zustandes angesehen werden, in dem beim Schliessvorgang des Verschlusselementes --4-- die erste Berührung zwischen den Elementen des scharniernahen Kontaktsystems erfolgt. Bei Fortsetzung des Schliessvorganges wird die Summe der auf die Messer- kontaktleiste --6-- und damit auf das Verschlusselement --4-- wirkenden Biegekräfte der Kontaktfedern --13-- von einem kleinen Betrag ausgehend so weit anwachsen, dass sie ausreicht, das Ende des Scharnierzapfens --7-- über den Rand der Vertiefung --12-- auf den Boden --11-- der Wanne --10-- des Zapfenloches zu heben, auf dem es dann, lediglich durch Reibung gebremst, durch eine Minimum an der von den Kontaktfedern --13-- aufzubringenden Kraft weiterbewegt werden kann,
bis der Scharnierzapfen --7-- die der Schliessstellung des Verschlusselementes --4-- entsprechende Ruhelage erreicht. Um eine darüber hinausgehende Schonung der Kontakt federelemen- te --13-- zu erzielen, kann an der Wand --1-- eine kleine Hubrampe --14-- angeordnet werden, auf die ein Teil des Verschlusselementes --4-- oder des mit diesem starr verbundenen Bandes --8-zu Beginn der letzten Phase des Verschliessvorganges des Verschlusselementes --4-- aufgleitet und
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die Höhe des Bodens --11-- anzuheben.
In Fig. 2 wird ein unteres Scharnier gezeigt, dessen Zapfenloch erfindungsgemäss aus einer Wanne --10-- ohne Boden besteht und in Fig. 3 ein solches, das in besonders einfacher Weise aus einer ebenflächigen bandförmigen Platte besteht, die mit einer Längskante horizontal und senkrecht zur Wand-l-angeordnet ist und ein Langloch --15-- zur gleitenden Aufnahme eines Scharnierzapfens aufweist.
In Fig. 4 ist ausschnittweise eine hinsichtlich der Anordnung und Zuordnung vertauschte Ausführungsform des oberen Scharniers dargestellt. Der Scharnierzapfen --7-- ist dabei an der Wand - mit seinem ballig geformten Ende --9-- nach oben weisend angeordnet. Er ragt in die nach unten offene Wanne die mittels des Bandes --8-- mit dem Verschlusselement --4-- starr verbunden ist. Diese Anordnung nähert sich mehr der herkömmlichen Ausbildung von Scharnieren und weist auf jeden Fall den Vorteil auf, dass sich keine die Funktion störenden Verunreinigungen in der Wanne --10-- sammeln können.
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