-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier zur gelenkigen Verbindung eines Türflügels mit einem Türrahmen, mit einem ersten Scharnierflügel, der an einem Türflügel befestigbar ist und eine Türflügelebene definiert, und mit einem zweiten Scharnierflügel, der an einem Türrahmen befestigbar ist, wobei der erste Scharnierflügel einen Scharnierstift trägt, der eine Drehachse des Scharniers definiert, und wobei der zweite Scharnierflügel ein oder mehrere Scharnierstiftaufnahmen aufweist, in denen der Scharnierstift derart gelagert ist, dass der erste Scharnierflügel zwischen einer Türschließstellung und einer Türöffnungsstellung um die Drehachse zum zweiten Scharnierflügel verschwenkbar ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Scharniers.
-
Für Räume mit speziellen Reinheitsanforderungen, beispielsweise Reinräume, werden unter anderem Drehflügeltüren eingesetzt, die beim Verschließen gegen eine umlaufende Dichtung, zum Beispiel aus natürlichem oder synthetischem Gummi, angepresst werden, um die Drehflügeltür abzudichten und dadurch die Räume vor dem Eindringen von Verunreinigungen von außen zu schützen.
-
Bei der Verwendung herkömmlicher Drehflügeltür-Scharniere wird die Dichtung beim Drehen des Türflügels in die Schließstellung zunächst auf der Scharnierseite des Türflügels komprimiert, wobei es durch die Drehbewegung der Tür zu einem Walken der Dichtung kommt. Dies führt nicht nur zu einem vorzeitigen Verschleiß der Dichtung, sondern auch zu Abrieb von der Dichtung, der zu einer Verunreinigung der reinzuhaltenden Räume, insbesondere Reinräume, führen kann.
-
Um dieses Problem zu beheben, wurden Scharniere mit zwei Gelenkachsen bzw. Gelenkpunkten eingesetzt. Diese sind jedoch mechanisch recht komplex und somit teuer. Weiterhin ist die Führung des Türflügels bei derartigen Scharnieren teilweise zu locker und wackelig.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Scharnier zur Verfügung zu stellen, dass die zuvor genannten Probleme zumindest teilweise reduziert und vorzugsweise mechanisch einfach aufgebaut und kostengünstig ist.
-
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Scharnier zur gelenkigen Verbindung eines Türflügels mit einem Türrahmen, mit einem ersten Scharnierflügel, der an einem Türflügel befestigbar ist und eine Türflügelebene definiert, und mit einem zweiten Scharnierflügel, der an einem Türrahmen befestigbar ist, wobei der erste Scharnierflügel einen Scharnierstift trägt, der eine Drehachse des Scharniers definiert, wobei der zweite Scharnierflügel ein oder mehrere Scharnierstiftaufnahmen aufweist, in denen der Scharnierstift derart gelagert ist, dass der erste Scharnierflügel zwischen einer Türschließstellung und einer Türöffnungsstellung um die Drehachse zum zweiten Scharnierflügel verschwenkbar ist, und wobei der Scharnierstift und die ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen des zweiten Scharnierflügels derart ausgestaltet sind, dass in der Türschließstellung des ersten Scharnierflügels der Scharnierstift quer zur Türflügelebene verschiebbar ist, insbesondere zwischen einer distalen Position und einer proximalen Position.
-
Auf diese Weise kann ein Walken einer Türdichtung beim Schließen eines mit dem Scharnier an einem Türrahmen befestigten Türflügels reduziert oder sogar vermieden werden. Damit wird erreicht, dass die Türdichtung weniger verschleißt und weniger bis keinen Abrieb bildet, so dass eine Verunreinigung des an die Tür angrenzenden Raumes durch Dichtungsabrieb reduziert oder verhindert werden kann.
-
Insbesondere kann die Drehachse beim Verschwenken des ersten Scharnierflügels in die Türschließstellung zunächst in einer distalen Position verbleiben, so dass der erste Scharnierflügel bzw. der Türflügel bei Erreichen der Türschließstellung in einer Auflageposition angeordnet ist, in der eine zwischen Türflügel und Türrahmen vorgesehene Dichtung nicht oder nur geringfügig verformt wird. Anschließend kann der erste Scharnierflügel bzw. der Türflügel in der Türschließstellung aus der Auflageposition unter Verschiebung des Scharnierstifts von der distalen in eine proximale Position quer zur Türflügelebene in eine Anpressposition verschoben werden, in der die Dichtung zwischen Türflügel und Türrahmen verformt wird, um eine Abdichtung zwischen Türflügel und Türrahmen zu erreichen.
-
Auf diese Weise wird insbesondere ein zweischrittiger Schließvorgang ermöglicht, wobei in einem ersten Schritt der erste Scharnierflügel bzw. der Türflügel in die Türschließstellung verschwenkt wird und in einem zweiten, auf den ersten Schritt folgenden Schritt der erste Scharnierflügel bzw. der Türflügel in die die Tür abdichtende Anpressposition verschoben wird.
-
Das Verschieben des ersten Scharnierflügels bzw. des Türflügels in die Anpressposition bzw. das Verschieben des Scharnierstifts in die proximale Position kann beispielsweise durch eine an Türflügel und/oder Türrahmen vorgesehene Verriegelung, beispielsweise Mehrpunktverriegelung, insbesondere umlaufende Mehrpunktverriegelung, bewirkt werden. Die wesentliche Verformung der Dichtung zur Abdichtung zwischen dem Türflügel und Türrahmen erfolgt vorzugsweise beim Verschieben des ersten Scharnierflügels aus der Auflageposition in die Anpressposition. Auf diese Weise kann eine Kompression der Dichtung zwischen Türflügel und Türrahmen mit gleichmäßiger Krafteinwirkung und geringerem oder ganz ohne Walken der Dichtung erreicht werden.
-
Das Scharnier weist einen ersten Scharnierflügel auf, der an einem Türflügel befestigbar ist und eine Türflügelebene definiert. Insbesondere kann der erste Scharnierflügel eine zur Anlage an einem Türflügel vorgesehene Türflügelanlagefläche aufweisen, die die Türflügelebene definiert.
-
Das Scharnier weist weiter einen zweiten Scharnierflügel auf, der an einem Türrahmen befestigbar ist. Der zweite Scharnierflügel kann insbesondere eine Türrahmenebene definieren. Insbesondere kann der zweite Scharnierflügel eine zur Anlage an einem Türrahmen vorgesehene Türrahmenanlagefläche aufweisen, die die Türrahmenebene definiert.
-
Der erste Scharnierflügel trägt einen Scharnierstift. Der Scharnierstift kann einteilig mit dem ersten Scharnierflügel ausgebildet sein. Alternativ kann der Scharnierstift als gesondertes Teil ausgebildet sein, das am ersten Scharnierflügel befestigt und/oder in eine Scharnierstiftaufnahme des ersten Scharnierflügels eingesetzt ist, deren Innenkontur vorzugsweise an die Außenkontur des Scharnierstifts angepasst ist, so dass die Position des Scharnierstifts in Bezug auf den ersten Scharnierflügel festgelegt ist.
-
Der Scharnierstift definiert eine Drehachse des Scharniers. Die Drehachse verläuft insbesondere entlang der axialen Erstreckung des Scharnierstifts.
-
Der zweite Scharnierflügel weist ein oder mehrere Scharnierstiftaufnahmen auf, in denen der Scharnierstift gelagert ist. Beispielsweise kann der zweite Scharnierflügel zwei oder mehr Scharnierstiftaufnahmen aufweisen, mit denen der Scharnierstift an zwei oder mehr Stellen gelagert wird. Zwischen den zwei oder mehr Scharnierstiftaufnahmen kann der Scharnierstift zum Beispiel vom ersten Scharnierflügel getragen werden.
-
Der Scharnierstift ist derart in den ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen gelagert, dass der erste Scharnierflügel zwischen einer Türschließstellung und einer Türöffnungsstellung um die Drehachse zum zweiten Scharnierflügel verschwenkbar ist.
-
Bei dem Scharnier handelt es sich vorzugsweise um ein Drehflügeltür-Scharnier.
-
In der Türschließstellung sind der erste und der zweite Scharnierflügel, insbesondere die Türflügelebene und die Türrahmenebene, vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet. Insbesondere können eine Türflügelanlagefläche des ersten Scharnierflügels und eine Türrahmenanlagefläche des zweiten Scharnierflügels parallel zueinander ausgerichtet sein. Die Türschließstellung kann insbesondere einen Öffnungswinkel des ersten Scharnierflügels definieren, der in der Türschließstellung 0° beträgt.
-
In der Türöffnungsstellung sind der erste und der zweite Scharnierflügel, insbesondere die Türflügelebene und die Türrahmenebene, gegenüber der Türschließstellung zueinander verschwenkt. Der Öffnungswinkel liegt in der Türöffnungsstellung vorzugsweise im Bereich von 135° und 180°, vorzugsweise im Bereich von 165° und 180°. Auf diese Weise erlaubt das Scharnier eine weite Öffnung des Türflügels und erleichtert dadurch den Zugang zur Türöffnung.
-
Der Scharnierstift und die ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen sind derart ausgestaltet, dass in der Türschließstellung des ersten Scharnierflügels der Scharnierstift quer zur Türflügelebene verschiebbar ist, insbesondere zwischen einer distalen Position und einer proximalen Position. Zu diesem Zweck weisen die ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen vorzugsweise eine jeweilige Kontur auf, die in der Türschließstellung eine Bewegung des Scharnierstifts innerhalb der ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen quer zur Türflügelebene erlaubt, insbesondere zwischen der distalen und der proximalen Position.
-
Der Scharnierstift kann in den ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen auch in anderen Stellungen des ersten Scharnierflügels als der Türschließstellungen verschiebbar sein, insbesondere quer zur Lage der Türflügelebene in der Türschließstellung.
-
Weiterhin kann die Verschiebbarkeit des Scharnierstifts in den ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen in bestimmten Stellungen des ersten Scharnierflügels, beispielsweise bei bestimmten Öffnungswinkeln oder in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich wie zum Beispiel bei Öffnungswinkeln über 90°, eingeschränkt oder ganz unterbunden sein. Auf diese Weise kann in diesen Stellungen des ersten Scharnierflügels eine stabilere Führung des Türflügels erreicht werden.
-
In der Türschließstellung nimmt der erste Scharnierflügel bzw. die Türflügelebene vorzugsweise eine Auflageposition ein, wenn sich der Scharnierstift in der distalen Position befindet, und vorzugsweise eine Anpressposition ein, wenn sich der Scharnierstift in der proximalen Position befindet. In der Auflageposition befindet sich der erste Scharnierflügel in der Türschließstellung, ist jedoch gegenüber der Anpressposition zurückversetzt, so dass insbesondere eine zwischen Türflügel und Türrahmen vorgesehene Dichtung nur geringfügig oder nicht verformt wird.
-
Der Scharnierstift ist in der distalen Position gegenüber dem zweiten Scharnierflügel oder gegenüber einer durch den zweiten Scharnierflügel definierten Türrahmenebene vorzugsweise weiter zurückversetzt als in der proximalen Position. Entsprechend ist der erste Scharnierflügel in der Auflageposition gegenüber dem zweiten Scharnierflügel oder gegenüber der Türrahmenebene vorzugsweise weiter zurückversetzt als in der Anpressposition. In der Anpressposition können der erste Scharnierflügel und der zweite Scharnierflügel, insbesondere die Lage der Türflügelebene und die Türrahmenebene, in einer Ebene liegen.
-
Das Scharnier weist vorzugsweise lediglich eine Drehachse auf, die jedoch in ihrer Lage quer zur Türflügelebene in der Türschließstellung verschiebbar ist. Auf diese Weise wird ein mechanisch einfach konstruiertes und günstig herstellbares Scharnier zur Verfügung gestellt, das einen vorzeitigen Verschließ der Türdichtung bzw. Türdichtungsabrieb vermeidet bzw. reduziert.
-
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch die Verwendung des zuvor beschriebenen Scharniers oder einer Ausführungsform davon zur gelenkigen Verbindung eines Türflügels mit einem Türrahmen, wobei der erste Scharnierflügel an einem Türflügel befestigt wird und der zweite Scharnierflügel an einem Türrahmen befestigt wird.
-
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen des Scharniers und der Verwendung beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils unabhängig voneinander für das Scharnier und die Verwendung gelten. Darüber hinaus können die einzelnen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.
-
Bei einer Ausführungsform sind die ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen Langloch-förmig ausgebildet sind. Die Längserstreckung der ein oder mehreren Langloch-förmigen Scharnierstiftaufnahmen verläuft insbesondere quer zur Lage der Türflügelebene in der Türschließstellung. Auf diese Weise ist der Scharnierstift in den ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen in der Türschließstellung durch einfach herzustellende Mittel quer zur Türflügelebene verschiebbar.
-
Bei einer Ausführungsform weist der erste Scharnierflügel eine Aktuatorkontur auf, weist der zweite Scharnierflügel eine Gleitfläche auf und wechselwirken die Aktuatorkontur und die Gleitfläche bei einem Verschwenken des ersten Scharnierflügels aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung derart miteinander, dass der Scharnierstift in die distale Position verschoben wird. Auf diese Weise wird der erste Scharnierflügel und somit ein daran befestigter Türflügel beim Verschenken in Richtung der Türöffnungsstellung nach außen weg vom Türrahmen gedrückt und von einer Türdichtung abgehoben. Auf diese Weise kann beim Verschwenken des Türflügels in Richtung der Türöffnungsstellung eine vorgesehene Dichtung auf der Scharnierseite entlastet und ein Walken der Dichtung verhindert werden.
-
Weiterhin kann auf diese Weise erreicht werden, dass sich der Scharnierstift in der Türöffnungsstellung oder in einer Türzwischenstellung zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung in der distalen Position befindet und beim Verschwenken des ersten Scharnierflügels bzw. des Türflügels in die Türschließstellung zunächst dort verbleiben kann, so dass sich der erste Scharnierflügel beim Erreichen der Türschließstellung zunächst in der Auflageposition befindet und folglich anschließend in die Anpressstellung bewegt werden kann, wenn sich der erste Scharnierflügel bereits in der Türschließsstellung befindet. Auf diese Weise kann auch beim Schließen der Tür ein Walken der Dichtung verhindert werden.
-
Die Aktuatorkontur kann beispielsweise durch eine am ersten Scharnierflügel vorgesehene Nocke gebildet werden, die bei einem Verschwenken des ersten Scharnierflügels aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung auf einer Gleitfläche am zweiten Scharnierflügel gleitet und dadurch den Scharnierstift in die distale Position verschiebt. Insbesondere kann die Nocke den ersten Scharnierflügel und damit insbesondere einen damit verbundenen Türflügel von der Türrahmenebene anheben, so dass eine zwischen Türrahmen und Türflügel angeordnete Dichtung entlastet wird.
-
Die Aktuatorkontur und die Gleitfläche können so ausgestaltet sein, dass der Scharnierstift die distale Position bereits in einer Türzwischenstellung zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung erreicht, beispielsweise bei einer Türzwischenstellung mit einem Öffnungswinkel im Bereich von 45° bis 135°, vorzugsweise 60° bis 120°.
-
Bei einer Ausführungsform wechselwirken die Aktuatorkontur und die Gleitfläche bei einem Verschwenken des ersten Scharnierflügels aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung derart miteinander, dass der Scharnierstift die distale Position in einer Türzwischenstellung zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung erreicht. Auf diese Weise wird bereits in der Türzwischenstellung eine definierte Position der Drehachse erreicht, so dass ein Wackeln des Türflügels in der Türflügelebene verhindert werden kann und der Türflügel insoweit eine stabile Ausrichtung zum Türrahmen einnimmt. Der Öffnungswinkel liegt bei der Türzwischenstellung vorzugsweise in einem Bereich von 45° bis 135°, vorzugsweise 60° bis 120°.
-
Vorzugsweise verbleibt der Scharnierstift bei einem weiteren Verschwenken über die Türzwischenstellung hinaus in Richtung Türöffnungsstellung, besonders bevorzugt bis zur Türöffnungsstellung, in der distalen Position. Auf diese Weise kann der Türflügel beim weiteren Öffnen stabil geführt werden.
-
Die Aktuatorkontur kann beispielsweise durch eine am ersten Scharnierflügel vorgesehene Nocke gebildet werden, die bei einem Verschwenken des ersten Scharnierflügels aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung auf einer Gleitfläche am zweiten Scharnierflügel gleitet und dadurch den Scharnierstift derart in die distale Position verschiebt, dass der Scharnierstift die distale Position in der Türzwischenstellung erreicht und vorzugsweise bei einem Verschwenken über die Türzwischenstellung hinaus in der distalen Position verbleibt. Zu diesem Zweck ist die Aktuatorkontur vorzugsweise so ausgebildet, dass der Kontaktpunkt von Aktuatorkontur und Gleitfläche zwischen Türschließstellung und Türzwischenstellung einen ansteigenden Abstand zur Drehachse aufweist und über die Türzwischenstellung hinaus, besonders bevorzugt bis zur Türöffnungsstellung, einen gleichbleibenden Abstand zur Drehachse.
-
Bei einer Ausführungsform weist der zweite Scharnierflügel einen Grundkörper und ein damit verbundenes Gleitelement, vorzugsweise aus Kunststoff, auf, wobei das Gleitelement die Gleitfläche bildet. Auf diese Weise können die Materialeigenschaften der Gleitfläche für die Wechselwirkung mit der Aktuatorkontur unabhängig von den Materialeigenschaften des übrigen zweiten Scharnierflügels angepasst werden. Vorzugsweise ist das Gleitelement aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff wie zum Beispiel Teflon. Auf diese Weise wird ein Reiben von Metall auf Metall vermieden, wenn der erste Scharnierflügel aus Metall besteht.
-
Bei einer Ausführungsform ist das Gleitelement formschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Dies ermöglicht eine sichere Fixierung des Gleitelements am Grundkörper des zweiten Scharnierflügels, so dass das Gleitelement bei der Wechselwirkung mit der Aktuatorkontur des ersten Scharnierflügels nicht aus seiner Position bewegt wird. Weiterhin ermöglicht eine formschlüssige Verbindung einen Austausch des Gleitelements bei Verschleiß.
-
Die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise eine Hinterschneidung am Grundkörper umfassen, hinter die das Gleitelement eingesetzt wird. Weiterhin kann die formschlüssige Verbindung beispielsweise eine Raste am Grundkörper und/oder Gleitelement aufweisen, die in eine entsprechende Aufnahme oder Hinterschneidung am Gleitelement oder Grundkörper eingreift.
-
Bei einer Ausführungsform sind die Aktuatorkontur und die Gleitfläche derart ausgebildet, dass zum Verschwenken des ersten Scharnierflügels aus der Türöffnungsstellung oder einer Türzwischenstellung zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung in Richtung der Türschließstellung eine Arretierungskraft zu überwinden ist. Die Arretierungskraft wird vorzugsweise durch die Wechselwirkung von Aktuatorkontur und Gleitfläche bewirkt. Beispielsweise können die Aktuatorkontur und die Gleitfläche so ausgebildet sein, dass der erste Scharnierflügel durch einen Form- und/oder Kraftschluss der Aktuatorkontur mit der Gleitfläche in der Türöffnungsstellung gehalten wird, wobei sich der Form- und/oder Kraftschluss durch Aufbringen einer Arretierungskraft überwinden lässt, beispielsweise unter elastischer Verformung des ersten und/oder zweiten Scharnierflügels. Auf diese Weise kann durch das Scharnier eine Stellung definiert werden, in der der erste Scharnierflügel bzw. der Türflügel stabil gehalten wird. Damit kann ein Wackeln des Türflügels, wie er bei einer undefinierten Türstellung auftritt, reduziert oder vermieden werden.
-
Bei einer Ausführungsform weist der erste Scharnierflügel Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Türflügel auf und/oder der zweite Scharnierflügel weist Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Türrahmen auf. Bei den Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere Durchgangslöcher zum Verschrauben des ersten Scharnierflügels mit einem Türflügel und/oder des zweiten Scharnierflügels mit einem Türrahmen handeln.
-
Bei einer Ausführungsform bestehen der erste und/oder der zweite Scharnierflügel zumindest teilweise aus Metall. Insbesondere können ein Grundkörper des ersten Scharnierflügels und/oder ein Grundkörper des zweiten Scharnierflügels aus Metall bestehen. Auf diese Weise wird ein stabiles, langlebiges und pflegeleichtes Scharnier erreicht.
-
Bei einer Ausführungsform ist am Türflügel und/oder am Türrahmen eine Dichtung vorgesehen. Mit dem beschriebenen Scharnier oder einer Ausführungsform davon werden ein Walken einer solchen umlaufenden Dichtung reduziert oder verhindert und Abrieb vermieden. Daher ist die Verwendung des Scharniers für Türflügel und/oder Türrahmen mit umlaufender Dichtung besonders vorteilhaft. Die Dichtung ist vorzugsweise umlaufend. Die Dichtung kann teilwiese oder vollständig umlaufend sein.
-
Bei einer Ausführungsform ist der Türflügel ein Türflügel eines Reinraumes. Da mit dem beschriebenen Scharnier oder einer Ausführungsform davon der Abrieb von Türdichtungen reduziert wird, ist dieses Scharnier insbesondere für Türen von Reinräumen geeignet.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Scharnier und der Verwendung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
-
In der Zeichnung zeigen
- 1a-d ein Ausführungsbeispiel des Scharniers in verschiedenen Ansichten,
- 2a-e Schnittansichten des Scharniers aus 1 in verschiedenen Stellungen mit einem Ausführungsbeispiel der Verwendung des Scharniers und
- 3a-d weitere Schnittansichten des Scharniers aus 1 in verschiedenen Stellungen.
-
Die 1a-d zeigt ein Ausführungsbeispiel des Scharniers in verschiedenen Ansichten. 1a zeigt eine perspektivische Ansicht des Scharniers 2, 1b zeigt eine Draufsicht. 1c zeigt eine Schnittansicht des Scharniers 2 entsprechend der in 1b mit „A“ bezeichneten Schnittebene und 1d zeigt eine Schnittansicht des Scharniers 2 entsprechend der in 1b mit „B“ bezeichneten Schnittebene.
-
Das Scharnier 2 dient zur Verbindung eines Türflügels 51 mit einem Türrahmen 52 einer Tür 50. Das Scharnier weist einen ersten Scharnierflügel 4, einen zweiten Scharnierflügel 6 sowie einen Scharnierstift 8 auf.
-
Der erste Scharnierflügel 4 ist an einem Türflügel 51 einer Tür 50 befestigbar (s. 1c). Zu diesem Zweck weist der erste Scharnierflügel 4 einen Flügelbereich 10 mit einer Türflügelanlagefläche 12 zur Anlage an den Türflügel 51 auf. Die Türflügelanlagefläche 12 definiert eine Türflügelebene T. Im Flügelbereich 10 sind Befestigungsmittel 14 in Form von zwei Durchgangslöchern vorgesehen, mit denen der erste Scharnierflügel 4 an dem Türflügel 51 angeschraubt werden kann.
-
Der zweite Scharnierflügel 6 ist an einem Türrahmen 52 befestigbar (s. 1c). Zu diesem Zweck weist der zweite Scharnierflügel 4 einen Flügelbereich 16 mit einer Türrahmenanlagefläche 18 zur Anlage an den Türrahmen 52 auf. Die Türrahmenanlagefläche 18 definiert eine Türrahmenebene R. Im Flügelbereich 16 sind Befestigungsmittel 20 in Form von zwei Durchgangslöchern vorgesehen, mit denen der zweite Scharnierflügel 6 an dem Türrahmen 52 angeschraubt werden kann.
-
Der erste Scharnierflügel 4 und der zweite Scharnierflügel 6 weisen weiter einen jeweiligen Scharnierbereich 22, 24 auf, in dem der erste Scharnierflügel 4 und der zweite Scharnierflügel 6 über den Scharnierstift 8, dessen axiale Erstreckung eine Drehachse D definiert, um die Drehachse D verschwenkbar miteinander verbunden sind.
-
Der erste und zweite Scharnierflügel 4, 6 weisen im Scharnierbereich 22 jeweilige Schenkel 26, 28 mit jeweiligen Scharnierstiftaufnahmen 30, 32 auf, wobei die Schenkel 26, 28 abwechselnd nebeneinander angeordnet sind und durch den sich durch die Scharnierstiftaufnahmen 30, 32 erstreckenden Scharnierstift 8 verschwenkbar miteinander verbunden sind.
-
Die Innenkonturen der Scharnierstiftaufnahmen 30 der Schenkel 26 des ersten Scharnierflügels 4 sind an die Außenkontur des Scharnierstifts 8 angepasst, so dass die Position des Scharnierstifts in Bezug auf den ersten Scharnierflügel 4 festgelegt ist.
-
Die Scharnierstiftaufnahmen 32 der Schenkel 28 des zweiten Scharnierflügels 6 sind Langloch-förmig ausgebildet und erlauben in der Türschließstellung (s. 1c, 3c, 3d) eine Verschiebung des in den Scharnierstiftaufnahmen 32 aufgenommenen Scharnierstifts 8 quer zur Türflügelebene T, und zwar zwischen einer distalen Position (s. 3c) und einer proximalen Position (s. 1c und 3d). Auf diese Weise kann der erste Scharnierflügel 4 in der Türschließstellung quer zur Türflügelebene T zwischen einer Auflageposition (s. 3c) und einer Anpressposition (s. 1c und 3d) verschoben werden. Diese Verschiebbarkeit des Scharnierstifts 8 wird für das vorliegende Ausführungsbeispiel weiter unten mit Bezug auf die 2a-e und 3a-d noch genauer beschrieben.
-
Weiter weisen der erste Scharnierflügel 4 eine Aktuatorkontur 34 und der zweite Scharnierflügel 6 eine dazu korrespondierende Gleitfläche 36 auf, die bei einem Verschwenken des ersten Scharnierflügels 4 aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung derart miteinander wechselwirken, dass der Scharnierstift 8 in die distale Position (s. 2c-e und 3a) verschoben wird. Diese Wechselwirkung von Aktuatorkontur 34 und Gleitfläche 36 wird für das vorliegende Ausführungsbeispiel nachfolgend anhand der 2a-e genauer beschrieben.
-
Die 2a-e zeigen das Scharnier 2 in verschiedenen Stellungen, und zwar jeweils in Schnittansicht entsprechend der in 1b mit „B“ bezeichneten Schnittebene. Die Folge der 2a-c illustriert weiter einen Öffnungsvorgang einer mit dem Scharnier 2 ausgerüsteten Tür 50 mit einem Türflügel 51, einem Türrahmen 52 und einer am Türrahmen 52 angeordneten, umlaufenden Dichtung 54.
-
In 2a ist der erste Scharnierflügel 4 in Bezug auf die Drehachse D nicht gegenüber dem zweiten Scharnierflügel 6 verschwenkt; der erste Scharnierflügel 4 befindet sich in 2a in der Türschließstellung, die einen Öffnungswinkel von 0° definiert. Weiter befindet sich der Scharnierstift 8 in Bezug auf die Scharnierstiftaufnahmen 32 in der proximalen Position. Die Anordnung des Scharnierstifts in der proximalen Position ist auch in 1c zu sehen, die in Bezug auf die Stellung und Position des ersten Scharnierflügels 4 und die Position des Scharnierstifts 8 der 2a entspricht. In 2a ist die Kontur der verdeckten Scharnierstiftaufnahme 32 gestrichelt eingezeichnet.
-
Mit dem ersten Scharnierflügel 4 in der Türschließstellung und dem Scharnierstift 8 in der proximalen Position befindet sich der erste Scharnierflügel 4 in Bezug auf den zweiten Scharnierflügel 6 in einer Anpressposition. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Türflügelebene T in der Anpressposition in einer Ebene mit der Türrahmenebene R, so dass der Türflügel 51 die Dichtung 54 gegen den Türrahmen 52 drückt und dadurch den Türflügel 51 zum Türrahmen 52 abdichtet. Die Anpressposition kann gegen den elastischen Gegendruck der Dichtung 54 zum Beispiel durch eine umlaufende Mehrpunktverriegelung (nicht dargestellt) zwischen Türflügel 51 und Türrahmen 52 gehalten werden, die den Türflügel 51 an den Türrahmen 52 andrückt.
-
Zum Öffnen der Tür 50 wird zum Beispiel die etwaig vorgesehene Mehrpunktverriegelung (nicht dargestellt) gelöst und der Türflügel 51 aus der Türschließstellung um die Drehachse D in Richtung einer Türöffnungsstellung verschwenkt.
-
2b zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels 4 von 45° um die Drehachse D aus der Türschließstellung heraus in Richtung Türöffnungsstellung; der Öffnungswinkel beträgt in 2b demnach 45°. 2c zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels 4 um weitere 45° um die Drehachse D in Richtung Türöffnungsstellung; der Öffnungswinkel beträgt in 2c demnach 90°. 2d zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels 4 um weitere 45° um die Drehachse D in Richtung Türöffnungsstellung; der Öffnungswinkel beträgt in 2d demnach 135°. 2e zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels 4 um weitere 45° um die Drehachse D in Richtung Türöffnungsstellung; der Öffnungswinkel beträgt in 2e demnach 180°.
-
Die in 2e gezeigte Stellung des ersten Scharnierflügels 4 zum zweiten Scharnierflügel 6 in Bezug auf die Drehachse D stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Türöffnungsstellung mit einem Öffnungswinkel von 180° dar. In den 2b-d befindet sich der erste Scharnierflügel 4 entsprechend in einer jeweiligen Türzwischenstellung zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung.
-
Beim Verschwenken des ersten Scharnierflügels 4 aus der Türschließstellung in Richtung der Türöffnungsstellung wechselwirken die Aktuatorkontur 34 und die Gleitfläche 36 derart miteinander, dass der erste Scharnierstift 8 in die distale Position verschoben wird. Die Anordnung des Scharnierstifts 8 in der distalen Position ist auch in 3a zu sehen, die in Bezug auf die Stellung und Position des ersten Scharnierflügels 4 und die Position des Scharnierstifts 8 der 2c entspricht. In 2c ist die Kontur der verdeckten Scharnierstiftaufnahme 32 gestrichelt eingezeichnet.
-
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Aktuatorkontur 34 durch eine Nocke 35 in Bezug auf die Drehachse D gebildet. Beim Verschwenken aus der Türschließstellung gleitet die Aktuatorkontur 34 auf der Gleitfläche 36 ab und drückt auf diese Weise die Position des Scharnierstifts 8 in der Scharnierstiftaufnahme 32 des zweiten Scharnierflügels 6 quer zur Lage der Türflügelebene T in der Türschließstellung, so dass der Scharnierstift 8, wie in der Folge der 2a-c gezeigt, von der proximalen Position in 2a und 1c in die distale Position in 2c und 3a verschoben wird. Auf diese Weise werden der erste Scharnierflügel 4 und damit der Türflügel 51 beim Verschwenken in die Türöffnungsstellung derart von dem Türrahmen 52 abgehoben, dass die Dichtung 54 entlastet und ein Walken der Dichtung 54 beim Öffnen der Tür 50 vermieden wird.
-
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Aktuatorkontur 34 und die Gleitfläche 36 so ausgestaltet, dass der Scharnierstift 8 die distale Position in einer Türzwischenstellung von 45° zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung (s. 2b) schon fast und in einer Türzwischenstellung von 90° (s. 2c) zwischen Türschließstellung und Türöffnungsstellung vollständig erreicht. Weiterhin sind die Aktuatorkontur 34 und die Gleitfläche 36 so ausgestaltet, dass der Scharnierstift beim weiteren Verschwenken über die Türzwischenstellung von 90° hinaus bis zur Türöffnungsstellung mit einem Öffnungswinkel von 180° (s. 2e) in der distalen Position verbleibt Zu diesem Zweck ist die Aktuatorkontur 34 so ausgebildet, dass der Kontaktpunkt von Aktuatorkontur 34 und Gleitfläche 36 zwischen Türschließstellung (s. 2a) und Türzwischenstellung (s. 2c) einen ansteigenden Abstand zur Drehachse aufweist und über die Türzwischenstellung hinaus (s. 2d-e), besonders bevorzugt bis zur Türöffnungsstellung (s. 2e), einen gleichbleibenden Abstand zur Drehachse D. Der gleichbleibende Abstand D zur Drehachse kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Aktuatorkontur 34 auf einer Seite der Nocke 35 eine kreisbogenförmige Kontur 37 aufweist.
-
Auf diese Weise hat die Drehachse D ab einem Öffnungswinkel von 90° bis zum maximalen Öffnungswinkel von 180° eine feste Position, so dass der Türflügel 51 sich innerhalb der Türflügelebene T nicht mehr bewegen kann und beim weiteren Verschwenken stabil geführt ist.
-
Der Scharnierstift 8 befindet sich in der Türöffnungsstellung bzw. in der Türzwischenstellung bei 90° in der distalen Position und verbleibt beim Verschwenken der Tür aus der Türöffnungsstellung bzw. der Türzwischenstellung in Richtung der Türschließstellung zunächst in der distalen Position, so dass sich der erste Scharnierflügel 4 beim Erreichen der Türschließsstellung zunächst in der Auflageposition befindet, wodurch ein Walken der Dichtung beim Schließen der Tür 50 verhindert werden kann. Dies wird weiter unten noch anhand der 3a-d beschrieben.
-
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zweite Scharnierflügel 4 zweiteilig ausgebildet mit einem Grundkörper 38 aus Metall und einem Gleitelement 40 aus Kunststoff, beispielsweise aus Teflon, das die Gleitfläche 36 bildet. Auf diese kann ein Metall-Metall-Kontakt bei der Wechselwirkung der Aktuatorkontur 34 des vorzugsweise aus Metall gebildeten ersten Scharnierflügels 4 und der Gleitfläche 36 vermieden werden, so dass durch einen Metall-Metall-Kontakt entstehende Geräusche beim Öffnen oder Schließen bzw. Metallabrieb unterbunden werden können. Weiterhin kann das Material des Gleitelements 40 für das Gleiten der Aktuatorkontur 34 über das Gleitelement 40 optimiert werden. Für eine sichere und gleichzeitig wartungsfreundliche Fixierung des Gleitelements 40 am Grundkörper 38 ist das Gleitelement 40 formschlüssig mit dem Grundkörper 38 verbunden. Zu diesem Zweck weist der Grundkörper 38 eine Hinterschneidung 42 und ein Raste 44 auf, wobei das Gleitelement 40 in die Hinterschneidung 42 eingesetzt und durch Einrasten einer Öffnung 46 in die Raste 44 formschlüssig in dieser Position gehalten wird.
-
Die 3a-d zeigen das Scharnier 2 in verschiedenen Stellungen, und zwar in Schnittansicht entsprechend der in 1b mit „A“ bezeichneten Schnittebene. Die Folge der 3a-d illustriert weiter einen Schließvorgang einer mit dem Scharnier 2 ausgerüsteten Tür 50 mit einem Türflügel 51, einem Türrahmen 52 und einer am Türrahmen 52 angeordneten, umlaufenden Dichtung 54.
-
In 3a ist der erste Scharnierflügel 4 mit einen Winkel von 90° um die Drehachse D gegenüber dem zweiten Scharnierflügel 6 verschwenkt. Der erste Scharnierflügel 4 befindet sich in 3a in der Türzwischenstellung mit einem Öffnungswinkel von 90° entsprechend der Stellung des ersten Scharnierflügels 4 in 2c. Wie zuvor mit Verweis auf die 2a-e beschrieben, befindet sich der Scharnierstift 8 aufgrund der Wechselwirkung von Aktuatorkontur 34 und Gleitfläche 36 in der Türzwischenstellung bei 90° in der distalen Position. Der Schließvorgang der Tür kann natürlich auch aus der Stellung in 2d oder 2e heraus erfolgen.
-
Zum Schließen der Tür 50 wird der erste Scharnierflügel 4 in Richtung der Türschließstellung verschwenkt.
-
3b zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels 4 von 45° um die Drehachse D aus der Türzwischenstellung von 3a heraus in Richtung Türschließstellung; der Öffnungswinkel ist in 3b demnach 45°. 3c zeigt das Scharnier 2 nach einer Drehung des ersten Scharnierflügels um weitere 45° und damit in der Türschließstellung mit einem Öffnungswinkel von 0°.
-
In 3c befindet sich der Scharnierstift 8 in den ein oder mehreren Scharnierstiftaufnahmen 32 weiterhin in der distalen Position, und der erste Scharnierflügel 4 befindet sich entsprechend in der Auflageposition und ist gegenüber dem zweiten Scharnierflügel 6 zurückversetzt. Dadurch sind auch die Türflügelebene T gegenüber der Türrahmenebene R und der Türflügel 51 gegenüber dem Türrahmen 52 zurückversetzt, so dass die Dichtung 54 zwischen Türflügel 51 und Türrahmen 52 nur geringfügig verformt wird. Auf diese Weise wird insbesondere ein Walken der Dichtung 54 beim Schwenken des ersten Scharnierflügels 4 und des Türflügels 51 in die Türschließstellung vermieden.
-
Zum Beispiel mittels einer umlaufenden Mehrpunktverriegelung (nicht dargestellt) können der Türflügel 51 und der erste Scharnierflügel 4 von der Auflageposition (s. 3c) in die Anpressposition (s. 3d) bewegt werden, wobei der Scharnierstift 8 von der distalen Position in die proximale Position verschoben wird. Die Anpressposition des ersten Scharnierflügels 4 und die proximale Position des Scharnierstifts 8 sind in 3d dargestellt. Bei dieser Bewegung wird die Dichtung 54 zwischen Türflügel 51 und Türrahmen 52 verformt, so dass eine Abdichtung der Tür 50 erreicht wird. Da die wesentliche Verformung der Dichtung 54 erst in der Türschließstellung erfolgt, wirkt auf die Dichtung 54 anstelle eines schrägen Kraftangriffs eine gleichmäßige Kraft quer zur Türflügelebene T, so dass ein Walken der Dichtung 54 weitgehend verhindert werden kann.
-
Bezugszeichenliste:
-
- 2
- Scharnier
- 4
- erster Scharnierflügel
- 6
- zweiter Scharnierflügels
- 8
- Scharnierstift
- 10
- Flügelbereich des ersten Scharnierflügels
- 12
- Türflügelanlagefläche
- 14, 20
- Befestigungsmittel
- 16
- Flügelbereich des zweiten Scharnierflügels
- 18
- Türrahmenanlagefläche
- 22
- Scharnierbereich des ersten Scharnierflügels
- 24
- Scharnierbereich des zweiten Scharnierflügels
- 26
- Schenkel des ersten Scharnierflügels
- 28
- Schenkel des zweiten Scharnierflügels
- 30
- Scharnierstiftaufnahmen des ersten Scharnierflügels
- 32
- Scharnierstiftaufnahmen des zweiten Scharnierflügels
- 34
- Aktuatorkontur
- 35
- Nocke
- 36
- Gleitfläche
- 37
- kreisbogenförmige Kontur
- 38
- Grundkörper des zweiten Scharnierflügels
- 40
- Gleitelement
- 42
- Hinterschneidung
- 44
- Raste
- 46
- Öffnung
- 50
- Tür
- 51
- Türflügel
- 52
- Türrahmen
- 54
- Dichtung
- T
- Türflügelebene
- R
- Türrahmenebene
- D
- Drehachse
