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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Scharnier für
bewegliche Schließelemente an Gebäuden, dass ein
Federelement, das eine Rückstellkraft auf das Schließelement
in Richtung seiner geschlossenen Stellung aufbaut, eine an dem Schließelement
festlegbare erste Scharnierhälfte und eine an dem Gebäude
festlegbare zweite Scharnierhälfte aufweist, wobei ein
Scharnierbolzen, der an einer der beiden Scharnierhälften
festgelegt ist, in eine Führungsbohrung der anderen Scharnierhälfte
eingreift.
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Ein
solches Scharnier ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 016 065 U1 bekannt.
Dort sitzt eine Spiralfeder auf einer Verlängerung der
Steckachse des Scharniers, wobei sich die Feder mit einem Schenkel
unmittelbar gebäudeseitig und mit einem anderen Schenkel
unmittelbar an dem beweglichen Schließelement abstützt.
Mit einem solchen einfachen Scharnier lassen sich nur geringe Rückstellkräfte
aufbauen und es besteht die Gefahr eines Verschleißes der
Anlagestellen der Federschenkel. Die offene Anordnung der Feder
ist aus optischen und funktionstechnischen Gründen unbefriedigend.
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Ferner
sind auch Rückstellvorrichtungen bekannt, die separat zu
den Scharnieren eines Schließelements unmittelbar zwischen
dem Gebäude und dem Schließelement angeordnet
sind. So zeigt die
DE
100 39 829 B4 ein Torsionsfederelement, das zwischen zwei
von dem Scharnier getrennten Aufnahmebeschlägen eingespannt
ist. Nachteilig ist, dass neben den Scharnieren weitere Beschläge
an dem Schließelement und dem Gebäude festgelegt werden
müssen, um die Rückstellvorrichtung aufzubauen.
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Die
DE 10 2006 005 375
A1 zeigt eine Rückstellvorrichtung mit zwei abgewinkelten
Torsionsstäben, die im Eckbereich zwischen dem Rahmen und dem
beweglichen Schließelement verlaufen. Eine technisch sehr ähnliche
Lösung beschreibt die
DE 100 34 07 A1 , die ebenfalls eine Rückstellvorrichtung separat
von den Scharnieren beschreibt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Scharnier
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass höhere
Rückstellkräfte ohne zusätzliche Beschläge
funktionssicher und optisch ansprechend aufgebaut werden können.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Scharnier der
eingangs genannten Art das Federelement als Torsionsfeder mit einem
ersten Ende an dem Scharnierbolzen und mit dem anderen Ende an der
Scharnierhälfte mit der Führungsbohrung eingespannt
ist.
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Durch
diese Anordnung ist es möglich, das Federelement in das
Scharnier zu integrieren, wobei die Rückstellkräfte
unmittelbar zwischen den beiden Scharnierhälften aufgebaut
werden und nicht mehr unmittelbar in das Schließelement
bzw. die gebäudeseitige Vorrichtung eingeleitet werden
müssen. Dadurch ergibt sich bei der Montage des Schließelements
an dem Gebäude kein erheblicher Mehraufwand, zumal für
das Federelement keine separaten Beschläge an dem Schließelement
oder gebäudeseitig vorzusehen sind.
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Als
Federelement eignet sich beispielsweise eine Schraubenfeder mit Ösen
an den beiden Enden, die gegenüber einem einfachen Torsionsstab
den Vorteil hat, dass Sie auch bei einer kurzen Länge einen
ausreichenden Torsionswinkel erlaubt, wo bei sich die Rückstellkräfte
bei einem in der Regel auf ungefähr 90° beschränkten
maximalen Schwenkwinkel und einem vorgespannten Federelement im
Verschwenkbereich auch nicht wesentlich erhöhen.
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Um
Schraubenfedern mit größerer Länge und
damit günstigeren Eigenschaften einsetzen und/oder die
Höhe der Scharniere minimieren zu können, ist
in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
der Scharnierbolzen eine Bohrung aufweist, in welcher das Federelement teilweise
aufgenommen ist. Dabei kann die Außenfläche des
gebohrten Scharnierbolzens in üblicher Weise mit der Führungsbohrung
zusammenwirken, während das in der Führungsbohrung
angeordnete Federelement sich bis weit in den Scharnierbolzen und damit
bis in die andere Scharnierhälfte hinein erstrecken kann.
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Das
Einspannen der Feder kann bei einer solchen Lösung beispielsweise
dadurch erfolgen, dass der Scharnierbolzen eine Radialbohrung aufweist,
in welcher ein Sicherungsstift eingesteckt ist, der das erste Ende
des Federelements drehstarr fixiert. Der Stift ragt dabei in die
mittige Bohrung des Scharnierbolzens durch z. B. die Öse
des Federelements.
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Vorzugsweise
steht der Sicherungsstift radial nach außen aus der Bohrung
hervor und greift in einer Axialnut in einer Bohrung in der ersten
Gewindehälfte ein. Mit dieser Lösung sorgt der
Sicherungsstift gleichzeitig für die drehstarre Fixierung
des Scharnierbolzens an der Scharnierhälfte ohne Führungsbohrung,
wobei er beispielsweise durch einfaches Einsetzen von oben an der
Scharnierhälfte festgelegt werden kann.
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Vorzugsweise
besitzt der Scharnierbolzen einen mittleren Ringvorsprung, der auf
der unteren Scharnierhälfte aufliegt.
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Dieser
Ringvorsprung trennt die beiden Scharnierhälften und definiert
die axiale Lage des montierten Scharnierbolzens.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
das zweite Ende des Federelements an einem Stellelement eingespannt ist,
das in der Führungsbohrung lösbar drehstarr festlegbar
ist. Im gelösten Zustand kann durch Verdrehen des Stellelements
dann die Vorspannkraft auf das Federelement auf das gewünschte
Maß eingestellt werden, während durch das drehstarre
Festlegen dann diese aufgebaute Vorspannkraft im Betrieb aufrecht
erhalten wird. Beispielsweise kann ein formschlüssiges
Verriegelungselement vorgesehen sein, dass zum Verstellen aus dem
Eingriff ausrückbar ist. Ein solches Verriegelungselement
kann auch als Rastvorrichtung ausgebildet sein, die in wenigstens einer
Umfangsstellung relativ zu der Führungsbohrung mit der
Führungsbohrung verrastbar ist. Diese Rastvorrichtung ist
dann vorzugsweise so ausgebildet, dass sie in der Vorspanndrehrichtung
des Stellelements selbsttätig ausrückbar ist.
Damit können an sich bekannte Rastvorrichtungen, beispielsweise
Federzungen mit einem radial vorspringenden Element zum Einsatz
kommen.
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In
der Führungsbohrung ist zweckmäßigerweise
wenigstens eine Axialnut vorgesehen, die zu wenigstens einer Seite
der Bohrung hin offen ist, damit das Stellelement leicht eingesetzt
werden kann. Bei der Demontage können dann die beiden Scharnierhälften
einfach voneinander wegbewegt werden, d. h. das Schließelement
kann einfach ausgehängt werden, wobei das Stellelement
dann außer Eingriff mit der Axialnut gelangt und die Vorspannung
des Federelements aufgehoben wird.
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Vorteilhaft
ist eine Ausbildung des Stellelements mit einem Werkzeugansatz,
der durch eine verschließbare Öffnung der Führungsbohrung
bei eingesetztem Stellelement zugänglich ist.
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Vorzugsweise
ist die Scharnierhälfte mit der Führungsbohrung
dem beweglichen Schließelement zugeordnet und liegt oberhalb
der anderen Scharnierhälfte, so dass das Schließelement
einfach nach oben ausgehängt werden kann.
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Vorzugsweise
ist wenigstens eine Scharnierhälfte, insbesondere die dem
beweglichen Schließelement zugeordnete Scharnierhälfte
mit einem hammerkopfähnlichen Vorsprung zum Einschieben
in eine Schwalbenschwanznut an dem beweglichen Schließelement
und/oder einem Fenster-/Türrahmen versehen. Üblicherweise
werden heute kostengünstig herzustellende Strangprofile
für den Einsatz beispielsweise von Insektenschutzgittern
vorgesehen, wobei eine Festlegung beispielsweise durch eine einfache
Gewindebohrung in dem hammerkopfförmigen Vorsprung erreicht
werden kann, in die ein Gewindestift eingedreht wird, um die Scharnierhälfte
in der Nut zu verklemmen.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch ein Schließelement
mit zwei Scharnieren, von welchem wenigstens ein Scharnier mit einer
Rückstellfeder wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Besonders
bevorzugt ist die Ausbildung des Schließelements als Insektenschutzvorsatz
in der Art eines Fenster oder einer Tür, wobei das selbsttätige
Schließen insbesondere bei einer Tür den Vorteil
bietet, dass diese nicht offen stehen bleiben kann, so dass Ungeziefer
in den Raum gelangen kann.
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Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher
auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.
Es zeigen:
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1 eine
Schrägansicht eines an einem Türrahmen festgelegten
Scharniers mit Rückstellvorrichtung;
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2 ein
perspektivisches Explosionsschaubild des Scharniers aus 1;
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3 ein
Explosionsschaubild zur Veranschaulichung der Montage des Scharniers
aus 1.
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In 1 ist
ein Rahmenelement 10 dargestellt, das beispielsweise zur
Bildung einer Tür, eines Fensters oder eines Insektenschutzvorsatzes
für eine Fenster- oder eine Türöffnung
gedacht ist. An dem beweglichen Schließelement 10,
das mit einer hinterschnittenen Nut 12 an seinem Umfang
ausgebildet ist, ist eine erste Scharnierhälfte 14 mittels
einer hammerkopfartigen Profilierung eingeschoben und verklemmt,
worauf später noch näher eingegangen wird. Eine
zweite Scharnierhälfte 18 ist als Wandscharnier
je nach Art des Schließelements 10 unmittelbar
an einem Fensterrahmen, einer Laibung oder dergleichen festgelegt.
Ein Scharnierbolzen 20 (siehe auch 2), von
welchem in 1 nur ein zwischen den beiden
Scharnierhälften liegender Ringvorsprung 22 erkennbar
ist, ist an der zweiten Scharnierhälfte 18 drehstarr
festgelegt und greift in eine innere Führungsbohrung (siehe 2)
in der ersten Scharnierhälfte ein. Das Schließelement 10 ist entsprechend
mit seiner ersten Scharnierhälfte 14 um diesen
Scharnierbolzen 20 verschwenkbar. Eine Abdeckkappe 24 verschließt
die Oberseite der Führungsbohrung 26 (siehe 2).
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Aus
dem Explosionsschaubild 2 ergeben sich weitere Einzelheiten
des Scharnieraufbaus. Erkennbar ist, dass die zweite Scharnierhälfte 18 als einfacher
Blechbeschlag mithilfe von zwei Schrauben 28 an einem Türrahmen
oder einem Fensterrahmen verschraubt werden kann. Die zweite Scharnierhälfte 18 besitzt
eine Aufnahmebohrung 30 mit einer Axialnut 32,
in die ein in den Scharnierbolzen 20 eingesetzter Sicherungsstift
eingreift, der in einer Radialbohrung in dem Scharnierbolzen 20 sitzt
und damit für eine drehstarre Festlegung des Scharnierbolzens 20 an
der zweiten Scharnierhälfte 18 sorgt. Gut erkennbar
ist auch der Ringvorsprung 22 des Scharnierbolzens 20,
der durch Auflage auf der zweiten Scharnierhälfte 18 die
Axialstellung des Scharnierbolzens in dem Scharnier definiert.
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Der
Scharnierbolzen 20 besitzt eine Innenbohrung 36,
in die eine Schraubenfeder 38 mit zwei Ösen 40 einsetzbar
ist, die als Einspannstellen die Enden der Feder darstellen. Die
untere Öse 40 reicht dabei in den Bereich des
Sicherungsstiftes 34, der durch die Öse greift
und damit eine drehstarre Verriegelung des Federelements in Bezug
auf den Scharnierbolzen 20 herstellt. Das obere Ende der
Feder 38 ist mit einem weiteren Sicherungsstift 42 drehstarr
an einem Stellelement 44 festgelegt, wobei der Sicherungsstift 42 wiederum
durch eine Radialbohrung in dem Stellelement 44 durch die Öse 40 der
Feder 38 ragt. An seiner der Feder 38 gegenüberliegenden Seite
ist das Stellelement 44 mit einem Schlitz 46 als Werkzeugeinsatz
ausgebildet.
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Ferner
verfügt das Stellelement 44 über eine Federzunge 48 mit
einer radial vorspringenden Rastnase 50, die in eine axiale
Rastnut 52 in der Führungsbohrung 26 der
ersten Scharnierhälfte 14 eingreift. Bedingt durch
die Ausrichtung der Federzunge 48 in Umfangsrichtung stützt
die Rastnase 50 bei vorgespannter Feder das Rückstellmoment
an der Axialnut 52 ab, während bei einem Drehen
des Stellelements 44 zur Vorspannung der Feder 38 die
Rastnase federnd aus der Axialnut 52 gelangt und nach einer
vollständigen Umdrehung des Stellelements 44 wieder
in diese einschnappt. Auch die Ausbildung mehrerer Axialnuten 52,
die in Bezug auf die Darstellung nach unten offen sind, um das Stellelement 44 einfach
in die erste Scharnierhälfte 14 einschieben und
wieder herauszuziehen zu können, ist möglich.
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Die
Festlegung der ersten Scharnierhälfte 14 an dem
Schließelement 10 erfolgt mittels einer Gewindebohrung 54,
in welche ein Gewindestift 56 eindrehbar ist, der durch
eine Montageöffnung 58 in der ersten Scharnierhälfte 14 zugänglich
ist. Der Gewindestift 56 wird gegen den Grund der hinterschnittenen
Nut 12 in dem Schließelement verklemmt.
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Anhand
der Darstellung in 3 wird nachfolgend der Montageablauf
des Scharniers mit Rückstellvorrichtung beschrieben.
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Zunächst
wird die zweite Scharnierhälfte 18, die das Wandscharnier
darstellt, in der gewünschten Position befestigt, beispielsweise
an einem Fensterrahmen, wenn ein Insektenschutzvorsatz vor einer Fenster-
oder Türöffnung zum Einsatz kommen soll. Anschließend
wird die vormontierte Rückstelleinheit, die aus dem Scharnierbolzen 20,
dem inwendig aufgenommenen Federelement 38, dem Stellelement 44 sowie
den beiden Sicherungsstiften 34 und 42 besteht,
die in die entsprechenden Radialbohrungen des Scharnierbolzens 20 bzw.
des Stellelements 44 durch die Ösen 40 der
Feder eingesteckt sind. Diese vormontierte Rückstelleinheit
wird in die zweite Scharnierhälfte 30 eingeschoben,
wobei der Sicherungsstift 34 in die Axialnut 30 gelangt
und damit den Scharnierbolzen 20 drehstarr an der zweiten
Scharnierhälfte 18 festlegt. Anschließend
wird die zweite Scharnierhälfte mit ihrem Hammerkopfvorsprung 16 in
die Nut 12 des Schließelements eingeschoben und durch
Eindrehen des Gewindestiftes 56 gegen dieses verklemmt.
Ferner werden die Scharnierhälften wenigstens eines weiteren
Scharniers gebäudeseitig bzw. an dem Schließelement
festgelegt, wobei dieses zweite Scharnier auch ein her kömmliches
Scharnier sein kann, vorzugsweise aber wie das in 3 gezeigte
Scharnier aufgebaut ist.
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Nach
Montage der Scharnierhälften und Einsetzen der Rückstelleinheit,
wird das Schließelement nunmehr auf die Rückstelleinheit
aufgesetzt, wobei die Rastnase 50 in eine Axialnut 52 in
der Führungsbohrung 26 gelangt. Der Sicherungsstift 42 des
Stellelements 44 steht nicht radial nach außen
vor, so dass er keinen drehstarren Formschluss zwischen der ersten
Scharnierhälfte 18 und dem Stellelement 44 bewirken
kann. Sobald sich die erste Scharnierhälfte 14 auf
den Ringvorsprung 22 des Scharnierbolzens gesetzt hat,
kann durch die obere Öffnung der Führungsbohrung 26 ein
Werkzeug an dem Stellelement 44 in dessen Schlitz 46 angesetzt
werden, in der Regel ein herkömmlicher Schraubendreher.
Nunmehr kann das Stellelement im Sinne der Darstellung im Gegenuhrzeigersinn
verdreht werden, wobei nach jeder Umdrehung des Stellelements 44 die
Rastnase 50 spürbar und hörbar in der
Axialnut 52 einrastet. Sobald die gewünschte Vorspannung
erreicht ist, wird das Werkzeug aus der Führungsbohrung 26 gezogen,
wobei die spezielle Ausbildung der Federzunge 48 ein selbsttätiges
Rückdrehen des Stellelements 44 verhindert. Abschließend
wird noch die Abdeckkappe 24 zum Verschließen
der Führungsbohrung eingesetzt.
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Das
Scharnier unterscheidet sich optisch praktisch nicht von einem herkömmlichen
Scharnier, baut jedoch die gewünschten Drehmomente zum Schließen
des Schließelements mittels des Federelements 38 unmittelbar
zwischen den beiden Scharnierhälften 14 und 18 auf.
Für höhere Schließmomente können
entsprechend stärker dimensionierte Federelemente 38 zum
Einsatz kommen, wobei die Ausbildung aller Scharniere eines Schließelements mit
Rückstellvorrichtungen selbstverständlich ebenfalls
für eine Erhöhung der Rückstellmomente
geeignet ist.
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Die
Demontage, die insbesondere bei Insektenschutzvorsätzen
gewünscht ist, weil man diese im Winter gerne entfernen
möchte, erfolgt einfach dadurch, dass das bewegliche Schließelement
ausgehängt wird, wobei das Stellelement mit seiner Rastnase 50 aus
der Axialnut 52 gelangt, woraufhin sich die Rückstelleinheit
durch Rückdrehen des Stellelements 40 in die spannungsfreie
Ausgangslage entspannt. Im Frühjahr kann der Montagevorgang
dann wie zuvor beschrieben auf einfache Weise ausgeführt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202005016065
U1 [0002]
- - DE 10039829 B4 [0003]
- - DE 102006005375 A1 [0004]
- - DE 1003407 A1 [0004]