DE102010033967A1

DE102010033967A1 - Scharnier

Info

Publication number: DE102010033967A1
Application number: DE102010033967A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing.(FH) Meurer Gerold; Adrian Puiu
Original assignee: Laag SRL
Current assignee: Laag SRL
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-16

Abstract

Ein verbessertes Scharnier mit einem Gehäuseteil (6) und einem Flügelteil (7) ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (6) eine erste Führungskurve (10) aufweist, in der ein erster Führungsbolzen (20) des Flügelteils (7) geführt ist, und eine zweite Führungskurve (11) aufweist, in der ein zweiter Führungsbolzen (21) des Flügelteils (7) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit einem Gehäuseteil und einem Flügelteil. Das Scharnier kann eine Feder aufweisen, die an dem Gehäuseteil und an dem Flügelteil abgestützt ist. Das Gehäuseteil kann an einem Gehäuse befestigt werden. Das Flügelteil kann an einem Flügel oder an einem Deckel befestigt werden. Das erfindungsgemäße Scharnier ist insbesondere für Möbel und Geräte geeignet, insbesondere für Elektrogeräte und Haushaltsgeräte. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Scharnier für Geräte, die einen Deckel aufweisen, insbesondere Kühltruhen und Gefriertruhen.
Ein Scharnier der eingangs genannten Art ist aus der US 4,018,309 bekannt. Dieses Scharnier ist besonders für Geräte, die einen Deckel aufweisen, geeignet. Es weist eine Druckfeder auf, deren nach oben gerichtete Kraft der Schließkraft des Deckels, die durch das Gewicht des Deckels erzeugt wird, entgegenwirkt. Bei dem Scharnier nach der US 4,018,309 ist die Druckfeder auf Bremsbacken abgestützt, die einen Führungsstab umschließen, so daß die Bremskraft der Bremsbacken mit zunehmender Federbelastung ansteigt mit der Folge, daß das von der Federkraft und der Reibkraft erzeugte Scharniermoment das vom Gewicht des Deckels erzeugte Deckelmoment aufheben kann. Hierdurch ist der Deckel ab einem bestimmten Öffnungswinkel im Gleichgewicht, und er bleibt bei diesem Öffnungswinkel stehen.
Aus der prioritätsälteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 817.1 ist ein Scharnier mit einem Gehäuseteil und einem Flügelteil bekannt, das dort als Deckelteil bezeichnet wird. Bei diesem Scharnier weist das Gehäuseteil eine Gehäuseteil-Führungskurve auf, in der ein dort als Führungszapfen bezeichneter Führungsbolzen des Flügelteils geführt ist. Das dortige Flügelteil weist eine Flügelteil-Führungskurve auf, in der ein Führungsbolzen des Gehäuseteils geführt ist. Hierdurch kann eine neuartige Bewegungskinematik realisiert werden. Die Führungskurven und die Lagen der zugehörigen Führungsbolzen können derart gewählt werden, daß die gewünschte Bewegungskinematik realisiert werden kann.
Insbesondere ist es durch die Ausführungsform nach der deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 817.1 möglich, den Drehpunkt im Verlauf der Verschwenkung des Scharniers zu verändern. Unter dem Drehpunkt wird dabei der momentane Drehpunkt der Relativdrehung zwischen Gehäuseteil und Flügelteil verstanden. Dieser momentane Drehpunkt des Scharniers kann auch als Momentanpol bezeichnet werden. Das Scharnier nach der deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 817.1 kann derart ausgestaltet werden, daß ein gewünschter Drehpunktverlauf erreicht wird. Der Drehpunktverlauf wird durch die Form und Lage der Führungskurven und durch die Lage der Führungsbolzen bestimmt. Durch eine geeignete Ausgestaltung des Drehpunktverlaufs kann erreicht werden, daß der oder die mit dem Scharnier, also mit dessen Gehäuseteil und/oder mit dessen Flügelteil, verbundenen Gegenstände bei einer bestimmten Schwenkstellung des Scharniers im Gleichgewicht sind. Hierdurch ist es möglich, dieses Scharnier ohne Feder zu realisieren. In bestimmten Anwendungsfällen kann es ausreichen, wenn die mit dem Scharnier verbundenen Gegenstände annähernd im Gleichgewicht sind. Dies kann insbesondere dann ausreichen, wenn die Reibung zwischen einem oder beiden Führungsbolzen und der oder den zugehörigen Führungskurven groß genug ist, um den oder die mit dem Scharnier verbundenen Gegenstände im Gleichgewicht zu halten.
Üblicherweise werden Scharniere, insbesondere die Scharniere nach der US 4,015,309 oder der deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 814.1 , auf der Rückseite einer Kühltruhe oder Gefriertruhe befestigt. Aufgrund ihres Funktionsprinzips benötigen diese Scharniere eine bestimmte Bautiefe, um ein ausreichend großes Scharniermoment erzeugen zu können. Wenn an der Rückseite der Kühltruhe oder Gefriertruhe die Kühlschlange eines Kondensators untergebracht ist, ist dort genügend Bauraum für ein Scharnier vorhanden. Das Scharnier kann in diesem Fall auch als Abstandshalter zur Wand dienen, um eine ausreichende Luftzirkulation für die Kühlschlange zu gewährleisten. Wenn allerdings die Kühlschlange des Kondensators an einen anderen Ort verlegt wird, beispielsweise in die äußere Truhenwand oder unter die Truhe, wird der Abstand zur Wand nicht mehr benötigt. Um unnötige Verpackungs- und Transportkosten zu vermeiden ist dann eine möglichst kleine Scharniertiefe wünschenswert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Scharnier der eingangs angegebenen Art vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Scharnier umfaßt ein Gehäuseteil und ein Flügelteil. Das Gehäuseteil kann an einem Gehäuse eines Geräts oder eines Möbels oder an einem anderen Gegenstand befestigt werden. Das Flügelteil kann an einem Flügel oder Deckel eines Geräts oder eines Möbels oder an einem anderen Gegenstand befestigt werden. Es ist allerdings auch möglich, das Gehäuseteil an einem Flügel oder Deckel eines Geräts oder eines Möbels zu befestigen und das Flügelteil an dem Gehäuse eines Geräts oder eines Möbels zu befestigen.
Das Gehäuseteil weist eine erste Führungskurve auf, in der ein erster Führungsbolzen des Flügelteils geführt ist, und eine zweite Führungskurve, in der ein zweiter Führungsbolzen des Flügelteils geführt ist. Jede Führungskurve kann von einem Ausschnitt in dem Gehäuseteil gebildet werden. Im Gegensatz zu vorbekannten Scharnieren, bei denen das Gehäuseteil oder das Flügelteil eine Führungskurve, aber keinen Führungsbolzen aufweist und bei denen das andere Teil einen Führungsbolzen, aber keine Führungskurve aufweist, weist bei dem erfindungsgemäßen Scharnier das Gehäuseteil zwei Führungskurven auf. Hierdurch wird eine grundsätzlich andere Bewegungskinematik realisiert. Die Führungskurven und die Lagen der zugehörigen Führungsbolzen können derart gewählt werden, daß die gewünschte Bewegungskinematik realisiert werden kann. Insbesondere können die geschilderten Vorteile des Scharniers nach der deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 814.1 verwirklicht werden.
Im Gegensatz zu dem Scharnier nach der deutschen Patentanmeldung 10 2009 049 817.1 sind die Führungskurven allerdings nicht in verschiedenen Teilen vorgesehen, nämlich zum einen im Gehäuseteil und zum anderen im Flügelteil, sondern sind die Führungskurven im selben Teil vorgesehen, nämlich im Gehäuseteil. Hierdurch ist es möglich, das Scharnier besonders schmal auszuführen. Insbesondere ist es möglich, das Scharnier besonders platzsparend an der Seite eines Flügels oder eines Deckels anzubringen. Dabei muß allerdings beachtet werden, daß sich die Führungskurven nicht schneiden dürfen, da sie im selben Bauteil realisiert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Vorzugsweise weist das Gehäuseteil eine Gehäuseplatte auf, in der die Führungskurven vorgesehen sind. Hierdurch kann das Scharnier besonders schmal ausgeführt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das Flügelteil eine Flügelplatte aufweist, an der die Führungsbolzen vorgesehen sind. Hierdurch kann das Scharnier besonders schmal ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, sowohl eine Gehäuseplatte wie auch eine Flügelplatte vorzusehen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil und das Flügelteil, insbesondere die Gehäuseplatte und/oder die Flügelplatte, durch einen Verbindungsbolzen verbunden sind. Der Verbindungsbolzen ist vorzugsweise durch eine Feder vorbelastet. Bei der Feder handelt es sich vorzugsweise um eine Tellerfeder. Durch die Feder-Vorbelastung können das Gehäuseteil und das Flügelteil bzw. die Gehäuseplatte und/oder die Flügelplatte zusammengepreßt werden. Dies erfolgt vorzugsweise mit einer bestimmten Anpreßkraft.
Hierdurch kann eine bestimmte Reibung und damit eine bestimmte Reibungskraft zwischen Gehäuseteil und Flügelteil bzw. Gehäuseplatte und/oder Flügelplatte eingestellt werden.
In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn eine Feder vorhanden ist, die an dem Gehäuseteil und an dem Flügelteil befestigt oder abgestützt ist. Durch die Erfindung kann erreicht werden, daß die Feder nur geringe Federkräfte aufbringen muß. Sie kann damit entsprechend schwach dimensioniert werden. Ferner werden in diesem Fall auf das Gehäuseteil und/oder das Flügelteil nur geringe Federkräfte ausgeübt, so daß diese Teile entsprechend schwach und damit kostengünstig dimensioniert werden können.
In bestimmten Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Feder als Zugfeder ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn der Befestigungspunkt der Feder an dem Flügelteil hinter dem Drehpunkt des Scharniers liegt. Hierdurch kann erreicht werden, daß das Drehmoment eines mit dem Scharnier verbundenen Gegenstands, insbesondere eines mit dem Flügelteil verbundenen Deckels, durch ein Scharniermoment, das durch die Feder erzeugt wird, reduziert oder im Gleichgewicht gehalten wird.
In bestimmten Fällen kann es allerdings auch vorteilhaft sein, wenn keine Feder zwischen Gehäuseteil und Flügelteil vorhanden ist. Dann wird die Öffnungsbewegung nicht durch die Kraft dieser Feder unterstützt. Die Kraft zur Öffnung des Flügels oder Deckels muß vielmehr (vollständig) von Hand aufgebracht werden. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, das Gehäuseteil und das Flügelteil durch einen durch eine Feder vorbelasteten Verbindungsbolzen zu verbinden und die Kraft dieser Feder so zu bemessen, daß die dadurch erzeugte Reibung zwischen dem Gehäuseteil und dem Flügelteil den Flügel oder Deckel im Gleichgewicht hält, wenn der Flügel oder Deckel losgelassen wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung liegt der Drehpunkt des Scharniers am Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers am hinteren unteren Ende des Flügelteils oder eines mit dem Flügelteil verbundenen Flügels oder Deckels. Diese Weiterbildung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in diesem Bereich zwischen dem Gehäuse und dem Flügel bzw. Deckel eine Dichtung vorgesehen ist. Dadurch, daß der Drehpunkt des Scharniers am Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers, also bei geschlossenem Flügel bzw. Deckel, am hinteren unteren Ende des Flügels bzw. Deckels liegt kann gewährleistet werden, daß der Flügel bzw. Deckel am Beginn der Öffnungsbewegung im wesentlichen senkrecht und ohne zusätzliche seitliche Bewegung vom Gehäuse abhebt, wodurch die Dichtung gegen Beschädigung oder Zerstörung gesichert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wandert der Drehpunkt des Scharniers während des Beginns der Öffnungsbewegung des Scharniers nach vorne. Hierdurch wird das Flügelteil bzw. der Flügel bzw. Deckel ebenfalls nach vorne bewegt, was den Überstand des Flügelteils bzw. des Flügels bzw. Deckels nach außen reduziert. Insbesondere kann dadurch verhindert werden, daß die obere äußere Kante des Flügelteils bzw. des Flügels bzw. Deckels hinter die Verlängerung der hinteren Kante bzw. Fläche des Gehäuseteils bzw. des Gehäuses gelangt. Hierdurch ist es möglich, Ausführungsformen zu realisieren, bei denen das Gehäuseteil bzw. das Gehäuse vollständig an eine dahinter befindliche Wand geschoben werden und dort anliegen kann. Dies ist insbesondere dann möglich oder vorteilhaft, wenn zwischen dem Gehäuseteil und dem Flügelteil keine ein Scharniermoment erzeugende Feder vorhanden ist.
Vorteilhaft ist es, wenn der Drehpunkt des Scharniers nach dem Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers nach oben wandert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Drehpunkt des Scharniers nach dem Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers nach vorne wandert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist an dem Gehäuseteil eine Abdeckung schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse der Abdeckung an dem Gehäuseteil befindet sich vorzugsweise im unteren Bereich des Gehäuseteils. In ihrem oberen Bereich kann die Abdeckung von dem Flügelteil geführt sein. Insbesondere kann die Abdeckung von einem der Führungsbolzen geführt sein, vorzugsweise von dem zweiten Führungsbolzen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine Kühltruhe mit einem Deckel und mit zwei erfindungsgemäßen Scharnieren in einer perspektivischen Ansicht,
2 die linke obere Ecke der Kühltruhe gemäß 1 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht,
3 die linke obere Ecke der Kühltruhe gemäß 1 in einer vergrößerten Ansicht von der Seite, wobei zum Vergleich ein herkömmliches Scharnier zusätzlich dargestellt wurde,
4 das Scharnier gemäß 3 ohne Feder während des Verlaufs der Öffnungsbewegung,
5 eine schematische Darstellung des Gehäuses und des Deckels von der Seite in der geschlossenen Stellung und während des Beginns der Öffnungsbewegung,
6 das Scharnier gemäß 1 bis 4 in einer vergrößerten Seitenansicht bei halb geöffnetem Deckel,
7 eine perspektivische Explosionszeichnung des Scharniers,
8 eine vergrößerte Darstellung der 2,
9 einen Schnitt durch das Scharnier,
10 eine Abdeckung des Scharniers in einer Seitenansicht und
11 die Abdeckung gemäß 10 in einer perspektivischen Ansicht von hinten.
Die in 1 gezeigte Kühltruhe 1 umfaßt ein Gehäuse 2, an dem ein Deckel 3 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Die schwenkbare Lagerung wird durch zwei Scharniere 4, 5 ermöglicht, die ein Gehäuseteil 6, ein Flügelteil 7 und eine Feder 8 aufweisen, die an dem Gehäuseteil 6 und an dem Flügelteil 7 abgestützt ist.
7 zeigt das Scharnier in einer vergrößerten, perspektivischen Explosionsdarstellung. Das Gehäuseteil 6 umfaßt eine Gehäuseplatte 9 und eine Halteplatte 10, die in einem rechten Winkel zur Gehäuseplatte 9 verläuft. Im montierten Zustand liegen die Gehäuseplatte 9 und die Halteplatte 10 an einer hinteren oberen vertikalen Ecke des Gehäuses 2 an. Zur Befestigung an einer Seitenwand des Gehäuses 2 weist die Gehäuseplatte 9 Montageöffnungen 11 auf, die von Befestigungsschrauben durchgriffen werden können.
Die Gehäuseplatte 9 weist eine erste Führungskurve 12 und eine zweite Führungskurve 13 auf. Jede Führungskurve 12, 13 wird von jeweils einem Ausschnitt in der Gehäuseplatte 9 gebildet. Zwischen den Führungskurven 12, 13 befindet sich eine Ausnehmung 14 für den Stift 16 eines Verbindungsbolzens 17.
Das Flügelteil 7 umfaßt eine Flügelplatte 18 und eine Halteplatte 19, die in einem rechten Winkel zur Flügelplatte 18 verläuft. Im montierten Zustand liegen die Flügelplatte 18 und die Halteplatte 19 an einer hinteren vertikalen Ecke des Deckels 3 an. Zur Befestigung an der hinteren Wand des Deckels 3 weist die Halteplatte 19 eine Montageöffnung 15 auf, die von einer Befestigungsschraube durchgriffen werden kann.
An der Flügelplatte 18 ist ein erster Führungsbolzen 20 und ein zweiter Führungsbolzen 21 vorgesehen. Die Führungsbolzen 20, 21 werden in entsprechende Vertiefungen oder Durchgangslöcher 22, 23 der Flügelplatte 18 eingepaßt und dort befestigt.
In der Flügelplatte 18 ist ein Fenster 24 vorgesehen, das von dem Stift 16 des Verbindungsbolzens 17 durchgriffen wird. Das Fenster 24 ist größer als der Durchmesser des Stifts 16, um die Verbindung zwischen dem Gehäuseteil 6 und dem Flügelteil 7 aufrechtzuerhalten, wenn sich das Flügelteil 7 relativ zum Gehäuseteil 6 bewegt. Der Kopf 25 des Verbindungsbolzens 17 ist größer als das Fenster 24, damit die durch den Verbindungsbolzen 17 bewirkte Verbindung bei allen Schwenkstellungen des Flügelteils 7 zum Gehäuseteil 6 aufrechterhalten bleibt.
Zum Verbinden des Flügelteils 7 mit dem Gehäuseteil 6 wird der Verbindungsbolzen 17 durch das Fenster 24 in der Flügelplatte 18 und durch die Ausnehmung 14 in der Gehäuseplatte 9 hindurch gesteckt, bis der Kopf 25 an der Rückseite der Flügelplatte 18 anliegt. An dem aus der Gehäuseplatte 9 herausragenden Ende des Stifts 16 wird eine Feder 26, die als Tellerfeder ausgebildet ist, befestigt. Der Verbindungsbolzen 16 kann mit der Tellerfeder 26 vernietet oder mit einem anderen Fügeverfahren verbunden werden. Hierdurch sind das Gehäuseteil 6 und das Flügelteil 7 bzw. die Gehäuseplatte 9 und die Flügelplatte 18 verbunden, wobei diese Verbindung durch die Feder 26 vorbelastet ist. Die Kraft der Feder bzw. Tellerfeder 26 kann derart bemessen oder eingestellt werden, daß ein bestimmtes Maß von Reibung zwischen der Gehäuseplatte 9 und der Flügelplatte 18 erzeugt wird.
An dem Gehäuseteil 6 ist eine Feder 8 befestigt. Die Feder 8 ist als Zugfeder ausgestaltet. Der Befestigungspunkt 27 der Feder 8 an dem Gehäuseteil 6 wird von einem Durchbruch gebildet, der an einer Lasche 28 vorgesehen ist, die von der Halteplatte 10 des Gehäuseteils 6 abgekantet ist.
Das andere Ende der Feder 8 ist an einem Befestigungspunkt 29 an dem Flügelteil 7 befestigt. Der Befestigungspunkt 29 wird von einem Durchbruch gebildet, der an einer Lasche 30 vorgesehen ist, die von der Halteplatte 19 des Flügelteils 7 abgekantet ist. Die Enden der Zugfeder 8 werden in die Befestigungspunkte 27, 29 eingehängt. Die Feder 8 verläuft im wesentlichen parallel zur Halteplatte 10 des Gehäuseteils 6.
Das Scharnier wird durch eine Abdeckung 31 abgedeckt. Die Abdeckung 31 umfaßt eine Seitenfläche 32, die im wesentlichen der Gehäuseplatte 9 entspricht, und eine Grundfläche 33, die im wesentlichen der Halteplatte 10 des Gehäuseteils 6 entspricht. Die Abdeckung 31 ist beweglich. Die Seitenfläche 32 der Abdeckung 31 weist im Bereich ihres unteren Endes ein Schwenklager 34 auf (siehe 10 und 11), das an einer entsprechenden Stelle im unteren Endbereich der Gehäuseplatte 9 schwenkbar gelagert ist. In ihrem oberen Endbereich weist die Seitenfläche 32 der Abdeckung 31 ein gebogenes Langloch 35 auf, das von einer Verlängerung 36 des zweiten Führungsbolzens 21 durchgriffen wird. Auf diese Weise folgt die Abdeckung 31 der Relativbewegung zwischen Flügelteil 7 und Gehäuseteil 6. Die Abdeckung 31 ist durch das Schwenklager 34 und die in dem Langloch 35 befindliche Verlängerung 36 geführt.
Die erste Führungskurve 12 ist L-förmig ausgestaltet (siehe 6). Sie weist einen ersten Schenkel 37 auf, der von hinten oben nach vorne unten verläuft, und einem zweiten Schenkel 38, der sich an das vordere untere Ende des ersten Schenkels 37 anschließt und der von hinten unten nach vorne oben verläuft. Dabei bezeichnet die Richtung nach hinten die Richtung zur Halteplatte 10 in der Ebene der Gehäuseplatte 9, also die Richtung von links nach rechts in 6, und die Richtung nach oben die Richtung längs der Kante zwischen der Gehäuseplatte 9 und der Halteplatte 10 zu den Führungskurven 12, 13 hin, also die Richtung von unten nach oben in 6. Der erste Schenkel 37 ist kurz und steil, der zweite Schenkel 38 ist lang und flach. Der zugehörige erste Führungsbolzen 20 liegt im hinteren unteren Eck der Flügelplatte 18.
Die zweite Führungskurve 13 ist ebenfalls L-förmig ausgebildet. Sie weist einen ersten Schenkel 39 auf, der im hinteren Bereich der Gehäuseplatte 9 im wesentlichen von unten nach oben verläuft, und einen zweiten Schenkel 40, der im oberen Bereich der Gehäuseplatte 9 von hinten oben nach vorne unten verläuft. Die Schenkel 39, 40 werden durch einen im wesentlichen viertelkreisförmigen Übergangsbereich 41 miteinander verbunden. Der erste Schenkel 39 ist kürzer als der zweite Schenkel 40, aber länger als der erste Schenkel 37 der ersten Führungskurve 12. Der erste Schenkel 39 verläuft von hinten unten nach vorne oben in einem steilen Winkel. Der zweite Schenkel 40 ist länger als der erste Schenkel 39 und kürzer als der zweite Schenkel 38 der ersten Führungskurve 12. Er verläuft von hinten oben nach vorne unten, allerdings in einem flachen Winkel. Ferner ist der zweite Schenkel 40 geringfügig gekrümmt.
Das untere Ende des ersten Schenkels 39 liegt hinter dem oberen Ende des ersten Schenkels 37. Das vordere Ende des zweiten Schenkels 40 liegt hinter dem vorderen Ende des zweiten Schenkels 38.
In der geschlossenen Stellung des Scharniers, die in 1, 2, 3, 5 und 8 gezeigt ist, liegt der Deckel 3 auf dem Gehäuse 2 auf. In dieser geschlossenen Stellung liegt der erste Führungsbolzen 20 im Bereich des hinteren oberen Endes des ersten Schenkels 37 der ersten Führungskurve 12 und liegt der zweite Führungsbolzen 21 im Bereich des vorderen unteren Endes des zweiten Schenkels 40 der zweiten Führungskurve 13. Dies ist in 4a gezeigt. Hier beträgt der Öffnungswinkel 0°.
Wenn der Deckel 3 der Kühltruhe 1 angehoben und damit geöffnet wird, werden die verschiedenen Stellungen der 4 durchlaufen, bis der Deckel 3 in der Stellung der 4h mit einem Winkel von 80° geöffnet ist. In dieser vollständig geöffneten Stellung liegt der erste Führungsbolzen 20 im Bereich des vorderen oberen Endes des zweiten Schenkels 38 der ersten Führungskurve 12 und liegt der zweite Führungsbolzen 21 im Bereich des hinteren unteren Endes des ersten Schenkels 39 der zweiten Führungskurve 13. Die 4b bis 4g zeigen entsprechende Zwischenstellungen.
In 6 ist der zugehörige Drehpunktverlauf 42 während der Öffnungsbewegung des Deckels 3 und damit während der Relativdrehung des Flügelteils 7 gegenüber dem Gehäuseteil 6 dargestellt. Der Drehpunkt des Scharniers 1 liegt am Beginn der Öffnungsbewegung, also in der geschlossenen Stellung gemäß 4a, am hinteren unteren Ende des Deckels 3. Er liegt an derselben Stelle wie der erste Führungsbolzen 20, also am hinteren oberen Ende des ersten Schenkels 37 der ersten Führungskurve 12. Der Drehpunkt des Scharniers wird durch die Form und die Lage der Führungskurven 12, 13 und durch die Lage der Führungsbolzen 20, 21 bestimmt. Im weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung ändert sich die Lage des Drehpunkts. Zu jeder Winkelstellung des Flügelteils 7 relativ zu dem Gehäuseteil 6 und damit des Deckels 3 relativ zu dem Gehäuse 2 gehört ein bestimmter momentaner Drehpunkt, der auch als Momentanpol der Relativdrehung bezeichnet werden kann.
Während des Beginns der Öffnungsbewegung des Scharniers wandert der Drehpunkt des Scharniers nach vorne und gleichzeitig nach oben, wobei die Bewegung nach oben geringer ist als die Bewegung nach vorne. Dies wird dadurch bewirkt, daß der zweite Schenkel 40 der zweiten Führungskurve 13 annähernd konzentrisch zum hinteren oberen Ende des ersten Schenkels 37 der ersten Führungskurve 12 verläuft. Während des Beginns der Öffnungsbewegung läuft der zweite Führungsbolzen 21 im zweiten Schenkel 40 nach oben und hinten, und der erste Führungsbolzen 20 läuft im ersten Schenkel 37 von oben nach unten, wobei die Bewegung im zweiten Schenkel 40 größer ist als die Bewegung im ersten Schenkel 37. Auf diese Weise werden die Stellungen der 4b und 4c durchlaufen. In der Stellung gemäß 4d ist ein Öffnungswinkel von etwa 30° erreicht. Der erste Führungsbolzen 20 hat in dem ersten Schenkel 37 nur einen geringen Weg von dessen hinteren oberen Ende zurückgelegt. Der zweite Führungsbolzen 21 hat den zweiten Schenkel 40 vollständig durchlaufen. Er liegt jetzt in dem Übergangsbereich 41.
Im folgenden durchläuft der erste Führungsbolzen 20 den Übergangsbereich zwischen dem ersten Schenkel 37 und dem zweiten Schenkel 38. Der zweite Führungsbolzen 21 durchläuft den Übergangsbereich 41. In 4f ist die Stellung bei einem Öffnungswinkel von etwa 60° gezeigt. Der erste Führungsbolzen 20 befindet sich im hinteren unteren Endbereich des zweiten Schenkels 38. Der zweite Führungsbolzen 21 befindet sich am Ende des Übergangsbereichs 41 und am oberen vorderen Ende des ersten Schenkels 39.
Im weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung durchschreitet der erste Führungsbolzen 20 den zweiten Schenkel 38 bis zu dessen vorderen oberen Ende. Der zweite Führungsbolzen 21 durchschreitet den ersten Schenkel 39 bis zu dessen hinteren unteren Ende.
Der jeweils zugehörige Drehpunkt des Scharniers ist aus dem Drehpunktverlauf 42 ersichtlich. Der Drehpunkt wandert, ausgehend von der geschlossenen Stellung des Scharniers, zunächst nach innen und oben. Er durchläuft dann einen Abschnitt, in dem er im wesentlichen nach oben wandert. In seinem Endabschnitt wandert der Drehpunkt von vorne unten nach hinten oben. In der geöffneten Stellung gemäß 4h liegt der Drehpunkt im Bereich des zweiten Führungsbolzens 21, der sich am vorderen oberen Ende des ersten Schenkels 39 befindet.
Zwischen der oberen Endfläche 43 des Gehäuses 2 und der unteren Endfläche 44 des Deckels 3 ist eine Dichtung 45 vorgesehen, wie in 5 gezeigt. Wie bereits ausgeführt befindet sich der Drehpunkt des Scharniers am Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers am hinteren unteren Ende des Deckels 3, also an dem Punkt, der in 5 mit 46 bezeichnet ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Deckel 3 während des Beginns der Öffnungsbewegung im wesentlichen senkrecht und ohne seitliche Schubbewegung von der Dichtung 45 abhebt, wie in 5 durch die verschiedenen Schwenkstellungen gezeigt.
Die als Zugfeder ausgebildete Feder 8 unterstützt die Öffnungsbewegung des Deckels 3. Von der Kraft der Feder 8 wird ein Scharniermoment erzeugt, das in Offnungsrichtung des Deckels 3 wirkt und dem ein vom Gewicht des Deckels 3 erzeugtes Deckelmoment entgegenwirkt. Das von der Kraft der Feder 8 erzeugte Scharniermoment berechnet sich aus der Federkraft, multipliziert mit dem Hebelarm, also dem Abstand des Momentanpols auf dem Drehpunktverlauf 42 zur Wirkungslinie der Feder 8. Die Wirkungslinie der Feder 8 ist die momentane Verbindungslinie zwischen den Befestigungspunkten 27 und 29 der Feder 8. In 6 ist ein derartiger Hebelarm r eingezeichnet. Dieser Hebelarm wird umso größer, je weiter der Drehpunkt des Scharniers nach vorne wandert. In entsprechender Weise reduziert sich die Federkraft, die zum Ausgleich des Deckelmoments erforderlich ist. Ferner reduziert sich auch das Deckelmoment, wenn der Drehpunkt nach vorne wandert.
Das Deckelmoment wird berechnet aus der Gewichtskraft des Deckels 3, multipliziert mit dem Hebelarm vom Schwerpunkt des Deckels 3 zum momentanen Drehpunkt des Scharniers. Der Hebelarm wird dabei vom horizontalen Abstand dieser Punkte gebildet. Wenn der Drehpunkt des Scharniers nach vorne wandert, wird dieser Hebelarm und damit das Deckelmoment reduziert. Dementsprechend muß von dem Scharnier nur ein geringeres Drehmoment erzeugt werden, um den Deckel 3 im Gleichgewicht zu halten. Es muß also nur eine geringere Federkraft aufgewendet werden.
Das erfindungsgemäße Scharnier kann auch ohne Feder 8 eingesetzt werden. In diesem Fall kann es günstig sein, wenn die Reibung zwischen dem Gehäuseteil 6 und dem Flügelteil 7 bzw. zwischen der Gehäuseplatte 9 und der Flügelplatte 18 derart bemessen wird, daß sie das verbleibende Deckelmoment ausgleicht. Dies kann durch eine entsprechende Kraft der Feder 26 erreicht werden.
Durch die Erfindung wird ein Scharnier geschaffen, das insbesondere für Kühltruhen und Gefriertruhen geeignet ist. Das Scharnier kann seitlich an dem Gehäuse 2 der Truhe und an deren Deckel 3 befestigt werden, so daß sich der Deckel 3 nach oben öffnen läßt. Durch die seitliche Anbringungsmöglichkeit kann die Einbautiefe nach hinten wesentlich reduziert werden. Ferner kann das Scharnier derart ausgestaltet werden, daß der Deckel 3 während der Öffnungsbewegung bei jedem Öffnungswinkel oder ab einem bestimmten Öffnungswinkel im Gleichgewicht stehen bleibt. Dabei ist es möglich, mit geringen Kräften der Feder 8 auszukommen. Es ist ferner möglich, das erfindungsgemäße Scharnier auch ohne Feder 8 einzusetzen. Das erfindungsgemäße Scharnier ist einfach und kostengünstig herstellbar. Ein besonderer Vorteil der Kurvensteuerung liegt darin, daß die Lage des Drehpunkts des Scharniers über die Kurvenform modelliert werden kann.
Durch die Erfindung ist es möglich, den Bauraum des Scharniers vor allem nach hinten möglichst klein zu halten, eine möglichst einfache, wenige Bauteile umfassende und robuste Scharniermechanik zu schaffen und eine kostengünstige Herstellbarkeit zu gewährleisten. Die Erfindung ermöglicht die Anwendung eines schmal bauenden Zweischeibenprinzips mit Steuerkurven. Die Baubreite kann nur wenige mm betragen, so daß das Scharnier seitlich am Tiefkühltruhendeckel positioniert werden kann. Der Überstand nach hinten reduziert sich dadurch erheblich. In 3 ist das seitlich angeschlagene Scharnier 4 im Vergleich zu einem üblicherweise verwendeten Scharnier 47 dargestellt, das nach hinten wesentlich weiter übersteht.
Der durch die Führungskurven gesteuerte variable Drehpunkt kann so gestaltet werden, daß er zunächst während der ersten Öffnungsphase weit hinten liegt und dann nach oben wandert. Hierdurch kann gewährleistet werden, daß der Deckel von der Dichtung während des Öffnens möglichst vertikal abhebt, um Beschädigungen zu vermeiden. Ist der Deckel von der Dichtung abgehoben, bewegt sich der Drehpunkt nach oben. Der Deckel schwenkt dadurch nach vorne und reduziert den Überstand nach hinten.
Das Scharniermoment, also das die Öffnungsbewegung unterstützende Drehmoment, wird durch die Zugfeder 8 erzeugt. Durch die Kurvenformen der Führungskurven läßt sich nicht nur die Öffnungs- und Schließbewegung des Deckels steuern, sondern auch das Scharniermoment. Das Scharniermoment soll möglichst über den ganzen Öffnungsbereich das Deckeldrehmoment kompensieren. Ausgenommen davon ist das Scharniermoment bei geschlossenem Deckel. Dort soll das durch die Zugfeder erzeugte Scharniermoment möglichst klein sein, damit der Deckel gut auf der Dichtung aufliegt. Es ist allerdings auch möglich, das Scharnier ohne die Feder 8 zu realisieren.
Das Scharnier kann seitlich und/oder von hinten an dem Gehäuse 2 und/oder an dem Deckel 3 befestigt werden, wie durch die Pfeile 48 in 8 angedeutet. Es ist möglich, die Scharniermechanik, insbesondere die Gehäuseplatte und/oder die Flügelplatte und/oder eine oder beide Grundplatten seitlich in dem Gehäuse 2 und/oder in dem Deckel 3 zu integrieren und/oder zu versenken.
Um die Scharniermechanik abzudecken kann die bewegliche Abdeckung 31 eingesetzt werden. Sie dient einerseits als optische Abdeckung und andererseits als Schutz vor Verletzungen, insbesondere als Schutz gegen Einklemmen zwischen beweglichen Bauteilen des Scharniers. Die Abdeckung 31 ist unten an der Gehäuseplatte 9 durch das Schwenklager 34 drehbar befestigt. Sie schwenkt während der Scharnierbewegung nach hinten, und zwar durch die Führung der Verlängerung 36 des zweiten Führungsbolzens 21 in dem gebogenen Langloch 35, und gibt die Scharnierbewegung frei. Die Beweglichkeit der Abdeckung 31 hat den Vorteil, daß der Bauraum gegenüber einer fix montierten Abdeckung kleiner ist. Die Scharniermechanik bleibt während der gesamten Bewegung verdeckt.
9 zeigt einen Querschnitt durch die Gehäuseplatte 9 und die Flügelplatte 18 und insbesondere durch die Führungsbolzen 20, 21 und den Verbindungsbolzen 17. Die Führungsbolzen 20, 21 können aus Kunststoff hergestellt sein oder aus anderen Materialien mit guten Gleiteigenschaften. Sie weisen jeweils einen Distanzring 49 auf, der einen Abstand zwischen der Gehäuseplatte 9 und der Flügelplatte 18 herstellt und gewährleistet.
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 4018309 [0002, 0002]
DE 102009049817 [0003, 0004, 0004, 0009]
US 4015309 [0005]
DE 102009049814 [0005, 0008]

Claims

Scharnier mit einem Gehäuseteil (6) und einem Flügelteil (7), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (6) eine erste Führungskurve (12) aufweist, in der ein erster Führungsbolzen (20) des Flügelteils (7) geführt ist, und eine zweite Führungskurve (13) aufweist, in der ein zweiter Führungsbolzen (21) des Flügelteils (7) geführt ist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (6) eine Gehäuseplatte (9) aufweist, in der die Führungskurven (12, 13) vorgesehen sind.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelteil (7) eine Flügelplatte (18) aufweist, an der die Führungsbolzen (20, 21) vorgesehen sind.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (6) und das Flügelteil (7), insbesondere die Gehäuseplatte (9) und/oder die Flügelplatte (18), durch einen Verbindungsbolzen (17) verbunden sind, der vorzugsweise durch eine Feder (26) vorbelastet ist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feder (8), die an dem Gehäuseteil (6) und an dem Flügelteil (7) befestigt oder abgestützt ist.
Scharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (8) als Zugfeder ausgebildet ist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt (29) der Feder (8) an dem Flügelteil (7) außerhalb des Drehpunkts des Scharniers liegt.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Scharniers am Beginn der Öffnungsbewegung des Scharniers am hinteren unteren Ende des Flügelteils (7) oder eines mit dem Flügelteil (7) verbundenen Flügels oder Deckels (3) liegt.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Scharniers während des Beginns der Öffnungsbewegung des Scharniers nach vorne wandert.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuseteil (6) eine Abdeckung (31) schwenkbar (34) gelagert ist.