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Scharnier mit Feder zum Gewichtsausgleich von Deckeln Die Erfindung
betrifft ein Scharnier mit Feder zum Gewichtsausgleich von Deckeln, bestehend aus
einem feststehenden Scharniergehäuse, in dem eine von der Feder beaufschlagte Zugstange
angeordnet ist, und einem am Deckel angebrachten Scharnierteil mit einem in der
Schließstellung des Deckels gegenüber der Horizontalen zum Deckel geneigten Langloch,
dessen Enden zu beiden Seiten der Scharnierachse liegen und in dem eine am oberen
Ende der Zugstange angeordnete Rolle geführt ist.
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Bei Deckelscharnieren dieser Art ist es bekannt, einen am oberen Ende
einer pendelnden, unter Federdruck stehenden Zugstange angebrachten Bolzen in einem
Langloch des mit dem Deckel fest verbundenen Scharnierlappens zu führen. Das Langloch,
dessen Längsachse mit der Deckelebene einen Winkel von ungefähr 10° einschließt,
ist dabei oberhalb des Deckeldrehpunktes so angeordnet, daß seine Enden zu beiden
Seiten der Scharnierachse liegen.
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Bei dieser Ausführung schnellt der Bolzen beim Öffnen des Deckels
nach Überwinden der Totlage ruckartig und mit lautem Knall in die andere Endlage,
was als sehr störend empfunden wird.
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Weiterhin wird bei dem bekannten Ausgleichsscharnier nach dem Anheben
des Deckels sofort das größte Drehmoment auf den Deckel ausgeübt, so daß dieser
plötzlich bis zum Anschlag in die Höhe schnellt. Dabei kann es vorkommen, daß mit
der Bedienung nicht vertraute Personen durch den plötzlich aufschlagenden Deckel
erschreckt oder sogar verletzt werden.
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Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin,
ein derartiges Scharnier so zu verbessern, daß der Deckel in jeder beliebigen Öffnungsstellung
gehalten wird und dabei fast geräuschlos arbeitet.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei einem Scharnier
der eingangs genannten Art der deckelseitige Scharnierteil aus drei parallelen Lappen
besteht, von denen die beiden äußeren mittels Gelenkbolzen mit dem feststehenden
Scharniergehäuse verbunden sind und der mittlere Lappen das Langloch aufweist, wobei
die Achse des Langloches die durch die Gelenkbolzen gebildete Scharnierachse schneidet,
und d'aß die untere Leibung des Langloches in der Mitte als Gerade und an den sich
anschließenden Teilen als ansteigende Kurven ausgebildet ist, die in das Langloch
begrenzende. Kreisbögen übergehen.
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Diese Ausgestaltung des Deckelscharniers hat den Vorteil, daß der
Deckel nach dem Anheben nicht plötzlich aufschlägt, sondern in jeder beliebigen
Offenstellung stehenbleibt, da infolge der besonderen Anordnung und Ausgestaltung
des Langloches nach Überwinden der Totlage das Moment aus dem Deckelgewicht, bezogen
auf die Drehachse des Deckels, in jeder Offenstellung ebenso groß ist wie das rückdrehende
Moment aus der Zugkraft der Scharnierfeder, bezogen auf die gleiche Drehachse. Weiterhin
weist das Scharnier den Vorteil auf, daß das Öffnen und Schließen fast völlig geräuschlos
vor sich geht, da der Bolzen nicht ruckartig aus einer Endstellung in die andere
schnellt, sondern auf einer Kurve abrollt und dadurch, je nach Stellung des Deckels,
ein Einpendeln der Zugstange in die Lage gestattet, die der jeweils kürzesten Entfernung
zwischen dem Lagerbolzen der Zugstange und der unteren Leibung des Langloches entspricht.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schließt die Längsachse
des Langloches in der Schließstellung mit einer horizontalen Ebene einen Winkel
von etwa 5 bis 10° ein, und die Rolle ist aus einem selbstschmierenden, abriebfesten
Kunststoff hergestellt.
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Der Gegenstand der Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert, und zwar zeigt Fig.l ein Deckelscharnier bei geschlossenem Deckel
im Längsschnitt, Fig. 2 das Scharnier teils in de.r Ansicht, teils im Schnitt von
der Aufschraubseite her gesehen, Fig. 3 das Deckelscharnier in der To:tlage. bei
leicht angehobenem Deckel und Fig. 4 das Scharnier bei geöffnetem Deckel.
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Das Deckelscharnier ist für eine Kühltruhe od. dgl. bestimmt und besteht
im wesentlichen aus einem an der Rückseite des Deckels 1 befestigten Scharnierteil
2 und einem an der Rückwand des Truhengehäuses 3 angebrachten Scharniergehäuse 4.
Der deckelseitige Schamierteil 2 weist drei parallele
Lappen auf,
von denen dis beiden äußeren mittels Gelenkbolzen 5 mit dem feststehenden Scharniergehäuse
4 schwenkbar verbunden sind. Der mittlere Lappen 6 ist mittels Stifte 7 im deckelseitigen
Scharnierteil 2 befestigt.
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Im unteren Teil des mittleren Lappens. 6 ist ein Langloch 8 vorgesehen,
dessen Längsachse die durch die Gelenkbolzen 5 gebildete Scharnierachse schneidet
und mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 5 bis 10° einschließt. Das Langloch
8 ist so angeordnet, daß seine beiden kreisbogenförmigen Enden zu beiden Seiten
der Scharnierachse liegen. Die untere Leitung des Langloches 8 ist in der
Mitte a(.s Gerade 9
und an den beiden anschließenden Seiten als Kurven 10
und 10a ausgebildet, die in das Langloch 8 begrenzende Kreisbögen übergehen.
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In dem Langloch 8 ist eine auf einem Bolzen 12 gelagerte Rolle 11
geführt, deren äußerer Durchmesser kleiner ist als der kleinere Durchmesser des
Langloches B. Der Bolzen 12 ist in einer Gabel 13 gelagert, die am oberen Ende einer
Zugstange 14 befestigt ist. Die Zugstange 14 wird von einer Druckfeder
15 umschlossen. Als Gegenlager für die Druckfeder 15 sind ein Flansch 16
eines Federkäfigs 17 und eine Scheibe 18 mit Zwischenteil 19 vorgesehen, die durch
eine Gewindemutter 20 in ihrer Stellung gehalten werden. Die Gewindemutter 20 dient
zugleich zur Einstellung der Federvorspannung.
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Der Federkäfig 17 ist mit Hilfe von Lagerbolzen 21 im Scharniergehäuse
4 schwenkbar gelagert. Um den Öffnungswinkel des Deckels 1 zu begrenzen,
sind im Scharniergehäuse 4 Stifte 22 angeordnet, die für die Seitenteile
des oberen Scharnierteiles 2 einen Anschlag bilden.
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Die Wirkungsweise des Scharniers ist folgende: Bei geschlossenem Deckel
l (Fig.1) befindet sich die Rolle Il in dem Langloch 8 rechts neben der Scharnierachse
in ihrer dem Deckel l zugewandten Endstellung. In dieser Lage wird von der Feder
15 über die Zugstange 14 und die Gabel 13 auf die Rolle 11 eine Zugkraft ausgeübt,
die mit Bezug auf die Scharnierachse ein Moment erzeugt, durch das der Deckel 1
fest auf das Truhengehäuse 3 gepreßt wird. Die Längsachse des Langloches 8 schließt
dabei, zum Gehäuse hin abfallend, mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 5 bis
10° ein.
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Beim Anheben dies Deckels 1 wird das Langloch 8 über eine horizontale
Lage (Fig. 3) in eine Stellung gebracht, die der Rolle 11 ein Ablaufen in Richtung
auf die Außenwände des Scharnierteiles 2 ermöglicht. Bei genügender Schrägstellung
des Langloches 8 rollt die Rolle 11 durch die Federwirkung auf der unteren Geraden
9 des Langloches 8 ab, während die über die Gabel 13 mit der Rolle 11 verbundene
Zugstange 14 samt Feder 15 und Federkäfig 17 um die Lagerbolzen 21 geschwenkt wird.
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Die ansteigende Kurve 10 des Langloches 8 verhindert ein Aufschlagen
der Rolle 11 auf das kreisbogenförmig begrenzte Ende des Langloches und bewirkt,
daß die Zugstange 14 diejenige Lage einnimmt, die der kürzesten Entfernung
zwischen dem Lagerbolzen 21 und der unteren Leitung des Langloches 8 entspricht.
Eine störende Geräuschbildung wird auf diese Weise völlig unterbunden.
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Die nunmehr links neben der Scharnierachse exzentrisch angreifende
Zugkraft der Feder 15 erzeugt mit Bezug auf die Schamierachse ein Moment,
das mit dem Moment aus dem Gewicht des Deckels 1 im Gleichgewicht steht. Infolge
der zweckmäßigen Anordnung des Langloches 8 verringert sich bei weiterem Anheben
des Deckels 1 im gleichen Maße der Hebelarm zwischen der Scharnierachse und dem
Angriffspunkt der Rodle 11 innerhalb des Langloches 8 wie sich der Schwerpunkt des
Deckels 1 in zunehmendem Maße in Richtung auf die Scharnierachse bewegt. Dabei wird
auch die Feder 15 laufend entspannt und wirkt mit verminderter Kraft auf den Lappen
6 ein. Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß der Deckel 1 in jeder beliebigen
Offenstellung stehentleibt.
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Beim Schließen des Deckels 1 wird das Langloch 8 zunächst in eine
horizontale Lage geschwenkt. In dieser Stellung ist der Abstand zwischen dem Angriffspunkt
der Rolle 11 und der Schamierachse und damit das Moment aus der Federkraft am größten.
Im weiteren Verlauf der Schließbewegung nimmt das Langloch 8 die Stellung nach Fig.
1 ein. Unter Einwirkung der Feder 15 schnellt die Rolle 11 auf der nun nach rechts
abfallenden Geraden 9 des Langloches 8 in Richtung zum Deckel 1 und rollt auf der
ansteigenden Kurve 10 a des Langloches 8 auf. Die Federkraft wirkt
sich nunmehr derart aus, daß sie den Schließvorgang unterstützt und den Deckel auf
den Rahmen des Truhengehäuses 3 preßt.