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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Drehscharnier, das einen Haltezapfen
zur Befestigung eines schwenkbaren Elements, beispielsweise zur
Aufnahme einer Schranktür,
aufweist. Der Haltezapfen ist in einem Führungselement drehbar gelagert,
wobei die Verschwenkung durch die Drehung des Haltezapfens begrenzt
ist.
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In
der einfachsten Ausführungsform
sind gattungsgemäße Drehscharniere
bekannt, bei denen Haltezapfen zur Aufnahme eines schwenkbaren Elements
in einer Bohrung gelagert sind, die in einem anderen Bauteil angeordnet
ist.
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Aus
der
EP 1 258 585 A2 ist
ein Drehscharnier bekannt, bei dem ein Haltezapfen zur Befestigung
einer Schranktür
in der Bohrung eines Führungselements
drehbar gelagert ist. Dieses bekannte Drehscharnier weist zur Arretierung
des Haltezapfens in einer bestimmten Position ein um die Achse des
Haltezapfens rotationssymmetrisch angeordnetes Kreisbogenelement
auf, das in einer ringförmigen Führungsnut
angeordnet ist. In einer Zeichnung ist eine unter Federbelastung
stehende Kugel in einer Bohrung so dargestellt, dass sie in die
ringförmige Führungsbahn
hineinragt und damit den Weg des Kreisbogenelements versperrt. Es
läßt sich
folgern, dass ein Kraftaufwand erforderlich ist, um bei der Verdrehung
des Haltezapfens und, damit gekoppelt, die Drehung des Kreisbogenelements
in der ringförmigen
Führungsbahn
zu ermöglichen,
um die in die Führungsbahn
hineinragende Kugel in ihre Führungsbohrung
zurückzudrängen. Zur
Fixierung der Schwenkposition ist beschrieben, dass die Kugel durch
Federspannung in eine Ausnehmung eingreift, die in dem Kreisbogenelement
angeordnet ist.
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An
diesem bekannten Drehscharnier ist nachteilig, dass die federbelastete
Fixierung der Drehstellung nur durch eine federbelastete Kugel erreicht
wird, die in eine Ausnehmung eines Drehteils eingreift, woraus sich
eine verhältnismäßig geringe Sperrwirkung
gegen das Verdrehen ergibt. Weiterhin ist dieses bekannte Drehscharnier
nachteilig darin, dass es die Fixierung der Schwenkposition durch
die federbelastete Kugel in nur einer Verschwenkposition ermöglicht.
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Gegenüber dem
bekannten Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Drehscharnier bereitzustellen, das der Verdrehung
einen größeren Widerstand
entgegensetzt, sodass die Verdrehung nur mit größerem Kraftaufwand möglich ist.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass das Drehscharnier eine geringe Baugröße aufweist.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Drehscharnier
weist eine Schwenkfläche
auf, die in einem Radius um einen Drehzapfen verschwenkt werden
kann, wobei der Drehzapfen in einem Lager, beispielsweise einer Bohrung
drehbar gelagert ist. Die Schwenkfläche ist als Teil eines Drehteils
gebildet oder damit verbunden. Anstelle eines Drehteils kann gleichbedeutend ein
Schwenkarm oder ein Drehteilabschnitt mit der Schwenkfläche verbunden
sein oder diese aufweisen. Dabei ist vorgesehen, dass ein verschwenkbares
Teil, beispielsweise eine Schranktür, kraft- und/oder formschlüssig mit
diesem Schwenkarm verbunden ist, beispielsweise mittels eines Trägers, der mit
dem Schwenkarm verbunden ist. Der Träger kann beispielsweise ein
gestrecktes Element sein, das auf der einen Seite des Schwenkarms
angeordnet ist, z.B. an dessen Querschnittsfläche gegenüber des Drehzapfens oder an
einer Umfangsfläche
des Drehteilabschnitts.
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Die
Schwenkfläche
weist keine Ausnehmung zur Aufnahme eines darin eingreifenden Elements zur
Positionsfixierung nach dem Stand der Technik auf, sondern ist gegen
die Oberfläche
einer Riegelplatte, als Riegelplattenfläche bezeichnet, schwenkbar,
kann diese gegen eine Spannung verdrängen und sich unter Überwindung
von Reibkraft an dieser Riegelplatte vorbeibewegen. Die Riegelplatte und/oder
die Schwenkfläche
sind mit einem Kraftspeicher, vorzugsweise einer Feder, gegeneinander gespannt,
z.B. mit einer Feder vorgespannt oder an einem Federarm gehaltert,
dabei vorzugsweise verschieblich in einer Führung geführt, die zum Schwenkradius
offen ist, den die Schwenkfläche durchlauft.
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Die
minimal erforderlichen funktionalen Elemente des Drehscharniers
umfassen einen in einem Lager gehalterten Drehzapfen und eine Schwenkfläche, die
beide senkrecht auf einem Drehteilabschnitt angeordnet sind, sowie
eine im Schwenkradius der Schwenkfläche angeordnete Riegelplattenfläche, wobei
die Schwenkfläche
und Riegelplattenfläche gegeneinander
z.B. durch eine Feder belastet sind, sowie einen Träger an dem
Drehteilabschnitt zur Befestigung des zu verschwenkenden Bauteils.
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Zur
Bildung eines Widerstands gegen das Verschwenken wird gegenüber der
Schwenkfläche des
Schwenkarms eine Riegelplattenfläche
in einem Abschnitt seines Schwenkbereichs positioniert. Die Riegelplattenfläche steht
unter einer Spannung, z.B. unter Federspannung, die gegen die Schwenkfläche gerichtet
ist, ist beweglich gehaltert und durch Verschwenken der Schwenkfläche aus
dem Abschnitt des Schwenkbereichs bringbar. Die Riegelplattenfläche, die
Teil einer Riegelplatte ist, ist unter Spannung gegen den Radius
angeordnet, in dem sich die Schwenkfläche des Schwenkarms bewegen
kann, sodass beim Verschwenken des Schwenkarms dessen Schwenkfläche die
Riegelplattenfläche
berührt und
das Verschwenken nur gegen den Widerstand der zwischen diesen entstehenden
Reibkraft möglich ist.
Dieser Widerstand durch Reibkraft und die Arbeit gegen die Spannung,
die auf der Riegelplatte lastet, ist dadurch überwindbar, dass die Riegelplatte
aus der Position im Schwenkradius der Schwenkfläche beweglich ist.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann anstelle der Vorspannung, z.B. durch Federbelastung der Riegelplatte,
eine Federbelastung der Schwenkfläche in Richtung gegen die Riegelplattenfläche vorgesehen sein.
Dabei ist es möglich,
dass die Riegelplatte nicht beweglich gehaltert, sondern fixiert
gegenüber
der Drehachse des Schwenkarms positioniert ist. Auch in dieser Ausführungsform
erzeugt die Reibung und Federbelastung einen Widerstand gegen das
Verschwenken des Schwenkarms entlang des von der Riegelplatte eingenommenen
Abschnitts von dessen Schwenkradius.
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Zur
Erzeugung der Spannung der Riegelplattenfläche gegen die Schwenkfläche ist
eine Verbindung zwischen dem Schwenkarm und der Riegelplatte erforderlich,
beispielsweise in Form eines Gehäuseteils,
in welchem das Lager des Drehzapfens und die Riegelplatte gehaltert
sind, wobei eine Spannung, z.B. durch eine Feder, die Riegelplatte
und/oder den Schwenkarm gegeneinander belastet. So kann z.B. eine
Feder, die mit einem Gehäuseteil
verbunden ist, die Riegelplatte gegen den Schwenkradius der Schwenkoberfläche belasten,
wobei das Gehäuseteil auch
die Lagerbohrung aufweist.
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Eine
weitere Ausgestaltung soll ein Drehscharnier bereitstellen, mit
dem ein verschwenkbares Element, z.B. eine Tür, zwischen zwei Endpositionen verschwenkt
werden kann, in denen es jeweils durch einen überwindbaren Mechanismus fixiert
ist, und das Verschwenken zwischen diesen Endpositionen nur durch
verhältnismäßig großen Kraftaufwand möglich ist.
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Der
Verschwenkungswinkel des Drehzapfens in der Lagerbohrung und damit
des Schwenkarms wird durch den Verschwenkungsbereich der Schwenkfläche begrenzt.
Zur Begrenzung des Verschwenkungsbereichs kann ein Begrenzungselement
auf dem Schwenkradius ein- oder beidseitig von der Riegelplatte
angeordnet sein, gegen welches der Schwenkarm stoßen kann.
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Beidseitig
angrenzend an die Schwenkfläche sind
auf dem Schwenkelement zwei einander gegenüberliegende Stoßflächen angeordnet.
Diese Stoßflächen und/oder
die Schwenkfläche
stoßen
beim Verschwenken des Schwenkarms entlang des Bereichs, der von
der Riegelplatte eingenommen wird, gegen diese und beim weiteren
Verschwenken gegen das zumindest eine Begrenzungselement.
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Vorzugsweise
sind die Schwenkfläche und/oder
die Riegelplattenfläche
jeweils von Stoßflächen begrenzt,
nämlich
die Schwenkfläche
beidseitig von gleich oder verschieden gekrümmten Stoßflächen, die Riegelplattenfläche von
gleich oder verschieden gekrümmten
Riegelstoßflächen. Dabei
sind die Stoß-
und die Riegelstoßflächen vorzugsweise mit
einem geringeren Radius konvex gekrümmt, als der Krümmungsradius
der Schwenk- oder Riegelplattenfläche, z.B. ¼ bis 1/8 oder 1/10 dieses
Krümmungsradius.
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Vorzugsweise
ist die Schwenkfläche
konvex und die Riegelplattenfläche
konkav, wenn die Schwenkfläche
auf dem äußeren Schwenkradius
des Schwenkarms bzw. Schwenkelements angeordnet ist. Für den Fall,
dass die Schwenkfläche
auf dem inneren Schwenkradius des Schwenkarms bzw. Schwenkelements
angeordnet ist, ist die Schwenkfläche vorzugsweise konkav und
die Riegelplattenfläche
konvex, so dass die tangentiale Schwenkbewegung der Schwenkfläche gegen
die und an der Riegelplattenfläche
vorbei einen kontinuierlich sich über das Bogensegment veränderbaren
Widerstand erzeugt, ohne dass ein Verhaken oder Verschieben eines
dieser Elemente in tangentialer Richtung auftritt und ruckartige
Bewegungen auslöst.
Der Bogen der konkaven bzw. konvexen Krümmung ist vorzugsweise gleich
dem Bogen des Schwenkradius, den die Schwenkfläche beim Verschwenken entlang
der Riegelplattenfläche
beschreibt. Alternativ können
auch Schwenkfläche
und Riegelplattenfläche
konvex ausgebildet sein.
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Das
erfindungsgemäße Drehscharnier
kann eine federnde Festlegung in der jeweils endständigen Schwenkposition
durch eine kraftschlüssige
Fixierung des Riegelelements dadurch ermöglichen, dass in einem Bogenabschnitt
des Schwenkradius die Riegelplattenfläche und ein Begrenzungselement so
zueinander beabstandet sind, dass sie zwischen sich die Schwenkfläche aufnehmen,
vorzugsweise so beabstandet, dass eine Stoßfläche der Schwenkfläche an das
Begrenzungselement angrenzt und die gegenüberliegende Stoßfläche an die
Riegelstoßfläche angrenzt,
wobei diese noch Kraft auf die ihr zugewandte Stoßfläche ausüben kann.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn beide endständigen Schwenkpositionen
der Schwenkfläche
federnd festgelegt sind, indem die Bogenabstände zwischen den gegenüberliegenden
Riegelstoßflächen und
den jeweils benachbarten Begrenzungselementen gleich der Abmessung
der Schwenkfläche
bzw. dem Abstand der Stoßflächen der
Schwenkfläche
sind, vorzugsweise dann, wenn eines von Riegelplatte oder Schwenkelement
durch eine Spannung belastet ist. Auf diese Weise wird einerseits
der zur Verschwenkung des Schwenkelements freie Abschnitt des Schwenkradius
von der Regelplatte bzw. einer Riegelstoßfläche und dem Begrenzungselement
auf die Erstreckung der Schwenkfläche bzw. den Abstand von deren
Stoßflächen begrenzt.
Auf diese Weise wird das Schwenkelement und damit das schwenkbare
Bauteil in den endständigen
Schwenkpositionen gegen den Widerstand der Schwenk- und Riegelplattenfläche, genauer
gegen den Widerstand der Stoßfläche und
Riegelstoßfläche, gehalten.
Andererseits führt
die Spannung eines von Riegelplatte und Schwenkelement gegeneinander
dazu, dass in der endständigen
Schwenkposition jeweils eine Riegelstoßfläche und eine Stoßfläche unter
Spannung gegeneinander angeordnet sind. Diese Spannung führt als
bevorzugte Ausführung
dazu, dass das Schwenkelement und damit das schwenkbare Bauteil
durch die Spannung in die endständige
Schwenkposition gedrückt
wird. Weiterhin erzeugt diese Ausführung einen größeren Widerstand
gegen das Verschwenken aus den endständigen Positionen heraus, als
der Widerstand gegen das Verschwenken von Schwenkfläche und
Riegelplattenfläche.
Dann wird der Träger für ein Bauteil
mit großer
Kraft in der endständigen Schwenkposition
gehalten, kann jedoch mit geringerer Kraft über den Schwenkbereich verschwenkt
werden, was im Fachgebiet auch als Zu- bzw. Aufhaltung einer Tür bezeichnet
werden kann.
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Ein
Begrenzungselement kann als Abschnitt eines Gehäuses ausgebildet sein, oder
kann ein Abschnitt einer Ausnehmung sein, in der das Gehäuse angeordnet
ist, der im Schwenkradius des Schwenkelements angeordnet ist. Das
Gehäuse
ist vorzugsweise einstückig
mit einem Lager oder einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Lagers
für den
Drehzapfen, einer bogenförmigen
Schwenknut und einer Führung
für eine
Feder zur Belastung der Riegelplatte sowie einer Führung zur
Aufnahme der Riegelplatte ausgebildet. Weiterhin kann ein Begrenzungselement
ein Abschnitt eines Umfangsgehäuses
sein, das das Gehäuse
umfasst, wobei dieser Abschnitt des Umfangsgehäuses im Schwenkradius angeordnet
ist.
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In
bevorzugter Ausführungsform
stellt die Erfindung ein Drehscharnier bereit, bei dem ein Drehteil mittels
eines Drehzapfens in einem Lager, z.B. einer Bohrung, drehbar gelagert
ist, wobei das Drehteil in einem Abstand zum Drehzapfen ein Schwenkelement
aufweist. Für
die Zwecke der Erfindung kann ein Drehteil durch einen Drehteilabschnitt
ersetzt werden. In dieser Ausführungsform
bildet der Drehteilabschnitt mit dem darauf angeordneten Schwenkelement
den Schwenkarm. Das Schwenkelement weist eine Schwenkfläche auf,
in deren Schwenkradius die Riegelplattenoberfläche einer Riegelplatte spannungsbelastet
und beweglich angeordnet ist. Das Schwenkelement ist in einer bogenförmigen Schwenkausnehmung,
deren Mittelpunkt das Lager des Drehzapfens ist, und die in einem
Gehäuseteil angeordnet
ist, durch Verschwenken des Drehteils um den Drehzapfen verschwenkbar.
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Diese
Ausführungsform
weist sich dadurch aus, dass das auf dem Drehteil angeordnete Schwenkelement
beim Verschwenken innerhalb der Schwenkausnehmung an der Riegelplatte
vorbei bewegt wird, und sich dabei die sich gegenüberliegende Schwenkfläche und
Riegelplattenfläche
berühren und
einen Widerstand gegen die Verschwenkungsbewegung erzeugen.
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Das
Schwenkelement ist dabei vorzugsweise so dimensioniert und gestaltet,
dass es mit Ausnahme der Riegelplattenoberfläche berührungsfrei in der bogenförmigen Schwenkausnehmung
eines Gehäuseteils
verschwenkt werden kann. Das Schwenkelement weist eine Schwenkfläche und
einer dieser gegenüberliegende
zweite Fläche
auf, die sich jeweils über
einen Abschnitt des Bogens der bogenförmigen Schwenkausnehmung erstrecken.
Die Schwenkfläche
und die gegenüberliegende
zweite Fläche
des Riegelelements werden durch zwei gegenüberliegende Stoßflächen miteinander
verbunden, die die Umfangslinie des Schwenkelements schließen.
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In
einer Ausführungsform,
die deshalb bevorzugt ist, weil sie eine verhältnismäßig einfache Herstellung ermöglicht,
stehen die Schwenkfläche und
die angrenzenden Stoßflächen des
Schwenkelements zu einer gemeinsamen Ebene senkrecht, zu der auch
die Riegelplattenfläche
der Riegelplatte senkrecht angeordnet ist, und auch der Drehzapfen sowie
die Lagerbohrung zu dessen Lagerung.
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Es
hat sich gezeigt, dass der Widerstand gegen die Verschwenkung durch
die Reibung der aneinander grenzenden Schwenkfläche und Riegelplattenfläche sehr
hoch ist, sodass ein großer
Kraftaufwand für
das Verschwenken über
diesen Bogenabschnitt erforderlich ist. Dieser Kraftaufwand liegt
beispielsweise deutlich höher
als derjenige, der für
das Verschwenken eines Scharniers gemäß
EP 1 258 585 A2 aus der
Verriegelungsstellung erforderlich ist, wenn jeweils gleiche Federn
als Kraftspeicher eingesetzt werden. Zum Vergleich wurde eine bevorzugte Ausführungsform
eingesetzt, in der die Schwenkfläche
konvex und die Riegelplattenfläche
konkav ist, wobei die Krümmung
jeweils gleich dem Schwenkradius der Schwenkfläche ist. Die Dimensionen der
bei dem Vergleich eingesetzten Drehscharniere waren identisch, ebenso
die eingestellte Federspannung. Zur Messung des erforderlichen Drehmoments,
d.h. des Widerstands gegen das Verschwenken, wurde die Kraft bestimmt,
die zum Verschwenken eines Türblatts
mit 30 cm Hebelarm erforderlich war. Dabei hat sich überraschenderweise
herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Drehscharnier ein mindestens 5-fach,
bevorzugt ein mindestens 10-fach bis 20-fach höheres Drehmoment zum Verschwenken
erfordert, als ein Kugelrastmechanismus gemäß der
EP 1 258 585 A2 , bei dem
eine Kugel durch Federbelastung in eine Ausnehmung in der Schwenkfläche eingreift. Dieser
drastisch höhere
Widerstand gegen das Verschwenken wird darauf zurückgeführt, dass
der federbelastete Kugelmechanismus der
EP 1 258 585 A2 eine punktförmige Last
auf das schwenkbare Element ausübt,
während
die erfindungsgemäß zusammenwirkenden,
gegeneinander federbelasteten Riegelplattenfläche und Schwenkfläche eine
Linienlast gegeneinander ausüben.
Es wird angenommen, dass es diese Linienlast ist, die bei gleicher
Federlast einen deutlich höheren
Widerstand gegen das Verschwenken erzeugt.
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Aufgrund
des hohen Widerstands gegen das Verschwenken ist das erfindungsgemäße Drehscharnier
auch geeignet, Türen
von einer Breite von über 20
cm, vorzugsweise von 30 bis 60 cm oder darüber zu lagern, wobei aus den
jeweils endständigen
Positionen des Schwenkbereichs nur gegen einen hohen Widerstand
herausgeschwenkt werden kann, bzw. die Tür in den endständigen Positionen
sicher gehalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren
beschrieben, in denen
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1 eine schematische Darstellung der Elemente
einer einfachen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Drehscharniers
zeigt,
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2 eine
Explosionszeichnung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehscharniers
zeigt,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Anordnung von Haltezapfen, Riegelplattenfläche und Drehzapfen
auf einem Drehteil in der bevorzugten Ausführungsform zeigt,
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4a eine
Schnittzeichnung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Teils des
erfindungsgemäßen Drehscharniers
zeigt,
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4b eine
Aufsicht einer alternativen Ausführungsform
von 4a zeigt und
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5 eine
Explosionszeichnung einer Ausführungsform
zeigt, in der ein Träger
zur
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Aufnahme
eines schwenkbaren Bauteils gegen eine Federspannung höhenverschieblich
ist.
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Gleiche
Bezugsziffern beziehen sich in den Zeichnungen auf funktionell gleiche
Elemente.
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In
den Figuren ist jeweils dargestellt, dass die Schwenkfläche auf
der äußeren Umfangslinie
ihres Schwenkradius angeordnet ist und die Riegelplattenfläche von
außerhalb
dieses Schwenkradius in den Schwenkbereich der Schwenkfläche hineinragt.
Alternativ oder zusätzlich
kann die Schwenkfläche
auf der Oberfläche
angeordnet sein, die auf dem inneren Schwenkradius angeordnet ist,
z.B. wenn die Schwenkfläche
auf einem Schwenkelement angeordnet ist. In jeder Ausführungsform
ist die Riegelplattenfläche
so anzuordnen, dass sie unter Spannung gegen die Schwenkfläche in deren
Schwenkradius gerichtet ist. Die Spannung kann z.B. von einer Feder
erzeugt werden, die radial zum Drehzapfen angeordnet ist und die
Riegelplattenfläche
gegen die Schwenkfläche
in einem Bogenabschnitt des Schwenkradius unter Spannung gesetzt
ist. Bei dieser Ausführungsform
ist es bevorzugt, dass die Schwenkfläche konkav ist und die Riegelplattenfläche konvex,
sodass beide annähernd
die Krümmung des
Schwenkradius aufweisen.
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1 zeigt eine einfache Ausführungsform der
Erfindung. Dabei sind in 1 die unter 1a und 1b gezeigten
Bauteile in Draufsicht dargestellt, unter 1c und 1d im
Schnitt in Seitenansicht.
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1a zeigt
eine Schwenkfläche 1,
die auf einem Schwenkarm 2 angeordnet ist. Der Schwenkarm 2 ist
um den Drehzapfen 3 drehbar. Die Schwenkfläche 1 ist
von den Stoßflächen 4 und 5 begrenzt.
Zur Aufnahme eines zu verschwenkenden Bauteils, beispielsweise einer
Schranktür,
ist ein Träger 6 mit
dem Drehzapfen 3 verbunden, hier dargestellt so, dass der
Träger 6 zumindest
bereichsweise mit dem Schwenkarm 2 verbunden ist. Die Schwenkfläche 1 kann
alternativ oder zusätzlich
als Schwenkfläche 1a (gestrichelt)
auf dem inneren Schwenkradius angeordnet sein; in dieser Ausführungsform
ist der Schwenkarm 2 mit einer Ausnehmung zu versehen, sodass
eine Riegelplattenfläche 10, 10a aus
Richtung des Drehzapfens 3 gegen die Schwenkfläche 1a federbelastet
angeordnet ist (nicht dargestellt) oder dadurch, dass anstelle des
Schwenkarms 2 ein Schwenkelement 7 eine Schwenkfläche 1 auf
dem äußeren Schwenkradius,
und/oder eine Schwenkfläche 1a auf
dem inneren Schwenkradius aufweist.
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Die
Riegelplattenfläche 10 ist
auch in der Schemazeichnung von 1b so
angeordnet, dass sie in den Schwenkradius der Schwenkfläche 1 hineinragt,
wenn der Drehzapfen 3 im Lager 13 angeordnet ist.
Die Riegelplattenfläche 10 ist
auf der Riegelplatte 11 angeordnet, die mit einem Verbindungselement 12 mit
dem Lager 13 verbunden ist, wobei das Verbindungselement 12 selbst
eine ausreichende Federwirkung aufweisen kann, oder die Federkraft
durch eine Feder bereitgestellt wird, schematisch als Feder 14 angedeutet.
Bei Verwendung einer Feder 14 ist es erforderlich, dass
der Bereich des Verbindungselements 12, in dem die Feder 14 angeordnet
ist, längenveränderlich
ist, beispielsweise durch eine Hülse,
die gegen ein Rohrstück
verschieblich ist, in welchem die Feder 14 angeordnet ist.
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Die
Riegelplattenfläche 10 ist
entsprechend der bevorzugten Ausführungsform konkav dargestellt,
gestrichelt in der alternativen Ausführungsform in konvexer Gestaltung 10a.
Die Riegelplattenfläche 10 bzw. 10a wird
von Riegelstoßflächen 17 bzw. 18 begrenzt.
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Diese
einfache Ausführungsform
hat den Vorteil, dass sie sehr einfach mit wenigen Teilen herzustellen
ist und grundsätzlich
die Funktionen des erfindungsgemäßen Drehscharniers
aufweist. Zur Montage an einem feststehenden Teil, z.B. dem Korpus
eines Möbels,
kann das Verbindungselement 12 im Bereich des Lagers 13 fixiert
werden, z.B. mittels Schrauben (schematisch angedeutet).
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In 2 ist
eine Explosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehscharniers
gezeigt, nämlich
mit einem Drehteilabschnitt 8, der um den Drehzapfen 3 schwenkbar
ist und in einem radialen Abstand zu diesem ein Schwenkelement 7 aufweist.
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Allgemein
sind die Schwenkfläche 1 bzw. 1a, die
Stoßflächen 4 und 5 sowie
die Umfangsfläche des
Drehzapfens 3 senkrecht zur Querschnittsfläche des
Drehteils 8 angeordnet, bzw. parallel zur Achse von Drehzapfen 3 und
Drehteil 8.
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Das
Schwenkelement 7 weist eine hier konvex dargestellte Schwenkfläche 1 auf
dem äußeren Umfangsradius
auf, sowie eine alternative oder zusätzliche konkav ausgebildete
Schwenkfläche 1a auf dem
inneren Schwenkradius. Das Drehteil 8 ist mit einem Träger 6 zur
Befestigung eines schwenkbaren Bauteils, z.B. einer Tür versehbar.
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Im
Gebrauch ist der Drehzapfen 3 im Lager 13 drehbar
gelagert, hier in der bevorzugten Ausführungsform mit zwischen diesen
angeordneter Gleitbuchse 13a dargestellt. Die Drehung des
Drehzapfens 3 in dem Lager 13 bzw. der Gleitbuchse 13a führt zum
Verschwenken des Schwenkelements 7 in seinem Schwenkradius,
das sich dabei frei in der Schwenkausnehmung oder Schwenknut 21 des
Gehäuses 20 bewegt,
die eine bogenförmige
Ausnehmung mit dem gleichen Radius wie der Schwenkradius des Schwenkelements 7 ist.
Das Gehäuse 20 enthält eine
Führung 15 zur
Aufnahme der Feder 14, wobei die Führung 15 von einer
schematisch dargestellten Schraube zur Einstellung der Spannung
der Feder 14 begrenzt wird. Die Feder 14 grenzt
mit ihrem gegenüber
der Schraube angeordneten Ende gegen die Riegelplatte 11 und
wird in dieser in der Federaufnahme 16 geführt. Auf
diese Weise ist die Riegelplatte 11 in Längsrichtung
der Führung 15 durch
die Feder 14 in Richtung auf den äußeren Schwenkradius der Schwenkfläche 1 unter
Spannung gesetzt. Zur Führung
der Riegelplatte 11 ist eine Ausnehmung innerhalb des Gehäuses 20 vorgesehen
(nicht dargestellt), die eine Führung
parallel zur Führung 15 für die Feder 14 aufweist,
deren Mittellinie vorzugsweise radial zur Schwenknut 21 angeordnet
ist. Im zusammengebauten Zustand setzt die Feder 14 in
der Federaufnahme 16 die Riegelplatte 11 gegen
die Schwenknut 21 unter Spannung, in der das Schwenkelement 7 um
den Drehzapfen 3 schwenkbar angeordnet ist. In dem Bogenabschnitt
der Schwenknut 21, in dem die Riegelplatte 11 in
die Schwenknut 21 und damit in den Schwenkradius der Schwenkfläche 1 hineinragt,
ist das freie Verschwenken der Schwenkfläche 1 nicht möglich, sondern
nur gegen den Widerstand, den die Reibung der Schwenkfläche 1 gegen
die Riegelplattenfläche 10 bzw.
zwischen den Stoßflächen 4, 5 und 17, 18 erzeugt.
Der Schwenkradius des Schwenkelements 7 ist weiterhin durch
ein Begrenzungselement 23 gebildet, das den Bogen der Schwenknut 21 einseitig
begrenzt; in dieser Ausführungsform
ist das Begrenzungselement 23 ein Abschnitt des Gehäuses 20. Das
gegenüberliegende
Ende der Schwenknut 21 wird durch das Begrenzungselement 24 gebildet,
bei der hier dargestellten Ausführungsform
erst nach Montage des Gehäuses 20 in
eine Bohrung durch die Innenfläche
der Bohrung (gestrichelt dargestellt). Alternativ kann das Begrenzungselement 24 ein
Abschnitt eines Umfangsgehäuses
sein (nicht dargestellt), das das Gehäuse 20 umfasst.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführung zum
Drehteil 8 mit Schwenkelement 7 und Drehzapfen 3 zu 2,
wobei in 3 ein Haltezapfen 9 zur
Aufnahme eines schwenkbaren Bauteils, beispielsweise der Tür eines Möbels vorgesehen
ist. Zur Vermittlung des Drehmoments von dem Drehteil auf den Haltezapfen 9 ist
das Drehteil 8 mit einem Ansatz versehen, der dem Träger 6 entspricht.
Auch in dieser Ausführungsform wird
die Schwenkfläche 1 auf
dem äußeren Schwenkradius
eines Schwenkelements 7 bereitgestellt; eine alternative
Schwenkfläche 1a auf
dem inneren Schwenkradius wird von diesem Schwenkelement 7 ebenfalls
bereitgestellt. Die Stoßfläche 5 dient im
montierten Zustand in einem Gehäuse,
beispielsweise in einem Gehäuse 20 nach 2,
zum Anstoßen
gegen ein Begrenzungselement 24. Die Schwenkfläche 1 erzeugt
zusammen mit den Stoßflächen 4 (verdeckt)
und 5 die Reibflächen,
die zusammen mit der Riegelplattenfläche 10 der Riegelplatte 11,
bzw. deren Riegelstoßflächen 17, 18 den Widerstand
gegen das Verschwenken des Riegelelements 7, und damit
des Drehteils 8 erzeugen.
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Die
in 3 gezeigte Ausführungsform ermöglicht es,
ein verschwenkbares Element, z.B. eine Tür, in Richtung der Achse des
Haltezapfens 9 höhenverschieblich
auf dem Drehscharnier anzuordnen. Dazu ist es erforderlich, eine
kraft- oder formschlüssige
Verbindung zwischen dem Träger 6 des Drehteils 8 und
dem schwenkbaren Bauteil herzustellen. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, dass das Bauteil gegen den Druck einer Feder, die
den Haltezapfen 9 umgibt, durch Schieben auf den Haltezapfen 9 angeordnet
wird, und ein Gehäuse kraft-
oder formschlüssig
sowohl den Träger 6 als auch
das verschwenkbare Bauteil miteinander verbindet.
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4a zeigt
schematisch eine Schnittansicht eines Gehäuses 20, das zur Führung einer
Feder (nicht dargestellt) eine Federführung 15, z.B. in Form
einer Bohrung aufweist. An der äußeren Umfangslinie
des Gehäuses 20 kann
die Federführung durch
eine Schraube (nicht dargestellt) verschieblich begrenzt sein; das
gegenüberliegende
Ende der Federführung 15 ist
zu einem Führungsbereich 25 für die Riegelplatte 11 hin
offen. Der Führungsbereich 25 weist
vorzugsweise angrenzend an die Schwenknut 21 eine Verringerung
des Querschnitts auf, sodass der Querschnitt hier geringer ist die
Abmessung der Riegelplattenfläche 10 mit
den Riegelstoßflächen 17, 18.
Auf diese Weise wird die Riegelplatte 11 in einer maximal
in die Schwenknut 21 vorstehenden Position gehalten, ohne
vollständig
in die Schwenknut 21 vorzurutschen.
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Zur
Festigung des Gehäuses 20 ist
ein Fixierloch 22 zur Aufnahme eines Befestigungselements,
z.B. einer Schraube vorgesehen; es ist bevorzugt, dass das Gehäuse 20 im
Korpus eines Möbels eingelassen
ist, beispielsweise in einer Bohrung oder in einem Sackloch.
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Die
Riegelplatte 11, hier in Draufsicht in der Riegelplattenführung 25 in
der am weitesten in die Schwenknut 21 vorgerückten Position
gezeigt (Pfeil deutet Bewegungsrichtung an), weist die bevorzugte Gestaltung
der Riegelplattenfläche 10 als
konkav auf, wobei die Stoßflächen 17, 18 abgerundet
sind.
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4b zeigt
eine Aufsicht auf ein Gehäuse 20,
das eine Schwenknut 21 aufweist, sowie die Riegelplattenfläche 10 der
Riegelplatte 11, mit beidseitig angrenzenden Riegelstoßflächen 17 bzw. 18.
Als wesentlichen Unterschied zu 4a weist
hier das Gehäuse 20 zumindest
eine ebene Außenfläche 26 auf. Der
Vorteil einer ebenen Außenfläche 26 liegt
darin, dass das Gehäuse 20,
bzw. ein dieses umfassendes Umfangsgehäuse (nicht dargestellt) nicht
rotationssymmetrisch ist und daher mit geringerem Aufwand in einer
Ausnehmung mit angrenzender ebener Fläche gegen Verdrehung fixierbar
ist als ein rotationssymmetrisches Gehäuse 20. Besonders
bevorzugt weist das Gehäuse 20 zwei
parallele ebene Außenflächen 26 auf,
um die Verschiebung in Richtung der parallelen Außenflächen 26,
z.B. in einem Umfangsgehäuse
zu erlauben, wie dies für
die Lagejustierung vorteilhaft ist. Entsprechend der parallelen,
gegenüberliegenden,
ebenen Außenflächen 26 ist
das Fixierlangloch 22 in Richtung der ebenen Außenflächen angeordnet.
Auf diese Weise ist das Gehäuse 20 parallel
zu den gegenüberliegenden
ebenen Außenflächen 26,
z.B. in einer Aufnahmeausnehmung oder in einem Umfangsgehäuse zur
Lagejustierung entlang der ebenen Außenflächen verschieblich.
-
In
Abwandlung von 2 zeigt 5 ein Drehteil 8,
das anstelle nur eines Trägers 6 zur
Aufnahme eines verschwenkbaren Bauteils einen weiteren Träger 6a an
dem Drehteil 8 aufweist, und zusätzlich einen Haltezapfen 9.
Der Haltezapfen 9 dient zur Führung des Trägers 6a und
eines Haltezapfengehäuses 9a,
das einen Abschnitt des Trägers 6a formschlüssig mit
dem Träger 6 des
Drehteils 8 verbindet. Dabei ist die in 5 linksseitig
am Haltezapfengehäuse 9a gezeigte
Ausstülpung
so dimensioniert, dass sie formschlüssig über den Träger 6 des Drehteils 8 greift
und in Achsrichtung des Haltezapfens 9 verschieblich ist.
-
Die
schematisch gezeigte Feder ist bei der Montage um den Haltezapfen 9 herum
angeordnet und spannt das Haltezapfengehäuse 9a gegen das Drehteil 8.
Der Träger 6a ist
formschlüssig
mit dem Drehteil 8 verbunden, z.B. durch einen unter 8a angedeuteten
Ansatz. Diese Anordnung eines Haltezapfengehäuses 9a ermöglicht die
Demontage eines am Träger 6a aus
Richtung des Drehteils 8 montierten Bauteils, z.B. einer
Tür. Denn
durch Druck auf das Drehteil 8, z.B. gegen den Träger 6 aus
Richtung des Schwenkelements 7, in 5 von unten,
führt dazu,
dass sich das Drehteil 8 mit Träger 6a gegen die Kraft
der Feder in das Haltezapfengehäuse 9a schiebt
(in 5 nach oben). Dies ist für die Demontage eines schwenkbaren
Bauteils hilfreich, das aus Richtung des Drehteils 8, (in 5 von
unten), gegen den Träger 6a angeordnet
ist, da durch das Hochdrücken
des Haltezapfengehäuses 9a das
verschwenkbare Bauteil vom Träger 6a beabstandet
wird. Durch diesen Abstand kann das Bauteil vom Träger 6a entfernt
werden.
-
Eine
erste Übertragung
des Drehmoments von dem Drehteil 8 auf das verschwenkbare
Bauteil kann bereits durch kraft- oder formschlüssige Verbindung einer Ausnehmung
des schwenkbaren Bauteils mit einem Vorsprung des Haltezapfengehäuses 9a erfolgen;
zusätzlich
ist bevorzugt, eine Verbindung, beispielsweise durch Schrauben oder
Nageln des Trägers 6a mit
dem verschwenkbaren Bauteil herzustellen.
-
Zur
Lagerung des Drehzapfens 3 im Lager 13 ist eine
Buchse 13a im Lager 13 angeordnet. Die Buchse 13a kann
durch eine im Innengewinde des Lagers 13 geführte Einstellschraube 13b verschieblich
sein, z.B. um die Höhe
des Trägers 6a zu
justieren.
-
Zur
Begrenzung der Einstellung der Spannung der Feder 14 kann
vorgesehen sein, die Spannschraube, die in der Führung 15 angeordnet
ist und die Feder 14 gegen die Schwenknut 21 drückt, mit
einem axial angeordneten Begrenzungsstab 27 zu versehen,
der sich in Richtung der Feder 14 erstreckt. Ein solcher
Begrenzungsstab 27 begrenzt die Bewegung der Schraube in
die Führung 15 und
begrenzt so die auf die Riegelplatte 11 wirkende Spannung.
-
- 1
- Schwenkfläche (auf äußerem Schwenkradius)
- 1a
- Schwenkfläche (auf
innerem Schwenkradius)
- 2
- Schwenkarm
- 3
- Drehzapfen
- 4
- Stoßfläche
- 5
- Stoßfläche
- 6,
6a
- Träger
- 7
- Schwenkelement
- 8
- Drehteil,
Drehteilabschnitt
- 8a
- Ansatz
- 9
- Haltezapfen
- 9a
- Haltezapfengehäuse
- 10
- Riegelplattenfläche
- 10a
- Riegelplattenfläche (konvex)
- 11
- Riegelplatte
- 12
- Verbindungselement
- 13
- Lager
- 13a
- Buchse
- 13b
- Einstellschraube
- 14
- Feder
- 15
- Führung
- 16
- Federaufnahme
- 17
- Riegelstoßfläche
- 18
- Riegelstoßfläche
- 20
- Gehäuse
- 21
- Schwenknut,
Schwenkausnehmung
- 22
- Fixierloch
- 23
- Begrenzungselement
- 24
- Begrenzungselement
- 25
- Führungsbereich
- 26
- ebene
Außenfläche
- 27
- Begrenzungsstab