DE1252094B - - Google Patents
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Description
Deutsche Kl.: 68 c -1
AUSLEGESCHRIFT
Nummer: 1 252 094
Aktenzeichen: B 63241 V/68 c
1252 094 Anmeldetag: 13. Juli 1961
Auslegetag: 12. Oktober 1967
Die Erfindung betrifft ein Scharnier, bestehend aus zwei Scharnierhälften, deren Endteile als miteinander
kämmende Zahnsegmente ausgebildet sind, und aus einem im Bereich der Schwenkachsen der
Scharnierhälften drehbar mit den Scharnierhälften 5 -verbundenen Verbindungsglied.
Die auch unter dem Namen Normalscharniere bekannten langen Metallscharniere sind in der Herstellung
teuer und sehen außerdem oft nicht gut aus. Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen, Scharniere
der vorgenannten Art zu schaffen, bei denen zwei jeweils mit einer verzahnten Partie versehene
und über diese verzahnten Partien miteinander kämmende Gelenkglieder und eine im Bereich der Drehachsen
der Gelenkglieder mit diesen verdrehbar verbundene, die beiden Gelenkglieder miteinander im
Eingriff haltende und hierbei als Verbindungsglied dienende Verbindungslasche vorgesehen sind, wobei
die Verbindungslasche mit den verzahnten Gliedern etwa im Bereich von deren Drehachsen durch Niete
od. dgl. verdrehbar verbunden ist. Die Gelenkglieder und die Verbindungslasche erstrecken sich jeweils
nur über eine kurze Länge des Scharniers. Bei diesen bekannten Anordnungen sind die Herstellung und
die Montage relativ aufwendig und teuer, ganz abgesehen davon, daß schon nach kurzer Zeit ein spielfreies
Ineinandergreifen der Teile nicht mehr möglich ist. Die miteinander verbundenen Teile können
ohne Zerstörung, des Gelenkes nicht mehr voneinander gelöst werden. Bei anderen bekannten Anordnungen
der hier in Frage stehenden Art sind Gelenkglieder vorgesehen, die durch ein C-förmiges Verbindungsglied
miteinander verbunden sind und die hierbei jeweils eine stangenförmig ausgebildete Endpartie
besitzen, um die das C-förmige Halteglied herumgreift, dessen Enden hierbei die Gelenkglieder
nicht im Bereich der Drehachse berühren. Schließlich ist auch ein Türschließer mit einem Scharnier
bekannt, das als Bolzenscharnier üblicher Art ausgebildet und mit einem automatischen Türschließer
versehen ist, der eine über eine Zahnstange und ein Zahnritzel betätigbare Feder aufweist, die das Bestreben
hat, das Scharnier in die Schließstellung zu überführen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Scharnier der in Frage stehenden Art zu schaffen,
das ein ansprechendes Äußerer, hat, billig herzustellen ist und leicht montiert und eingebaut werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist gemäß der Erfindung beim neuen Scharnier jedes Zahnsegment
einen sich etwa tangential an die Segmentmantelfläche anschließenden Befestigungsschenkel sowie
Scharnier
Anmelder:
Austin Robert Baer, Wake Forest, N. C.
(V. St. A.)
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Höger
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc.,
Patentanwälte, Stuttgart 1, Uhlandstr. 16
Als Erfinder benannt:
Austin Robert Baer, Wake Forest, N. C.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Juli 1960 (43 188)
einen sektorartigen Ausschnitt auf, dessen Spitze in dem der Schwenkachse entsprechenden Krümmungsmittelpunkt der entsprechenden Segmentmantelfläche
liegt, wobei das Verbindungsglied aus einer im Querschnitt C-förmigen Klammer besteht, deren nach
innen abgebogene Enden in die sektorartigen Ausschnitte eingreifen und in der Schwenkachse der
Scharnierhälften angreifen. Hierbei kann z. B. die Mantelfläche mindestens eines der Zahnsegmente
eine Krümmung mit unterschiedlichen Krümmungsradien aufweisen, und die Enden der elastisch ausgebildeten
Klammern können auf die Scharnierhälften einen in Richtung der Verbindungslinie der
Schwenkachse gerichteten Federdruck ausüben, so daß die Zahnsegmente bestrebt sind, sich in die Lage
zu drehen, in der ihre Schwenkachsen den kleinsten Abstand voneinander aufweisen. Die Mantelfläche
709 677/108
mindestens eines der Zahnsegmente kann hierbei z. B. eine spiralförmige Krümmung aufweisen, wobei
die Krümmungsradien ausgehend von der Schließstellung des Scharniers in Öffnungsrichtung entweder
zunehmen oder abnehmen, oder sie kann auch z. B. bei einem im allgemeinen kreisbogenförmig ausgebildeten
Zahnsegment mindestens eine leichte Abflachung aufweisen, wobei die Abflachung an der
Berührungsstelle der Zahnsegmente in der Öffnungsstellung und/oder in der Schließstellung und/oder in
einer Zwischenstellung angeordnet ist. Die neue Scharnierkonstruktion kann besonders dort gut verwendet
werden, wo bisher die Normalscharniere benutzt wurden, und zeichnet sich durch Formschönheit,
einfache und billige Herstellung und Montage aus. Das Scharnier kann aus einer Vielzahl von Metallen
oder Kunststoffen durch Strangpressen, Walzen, Ziehen, Gießen usw. hergestellt werden. Es gestattet
eine gleichmäßige Drehung der aneinander angelenkten Teile um einen Winkel von 180° und kann
im übrigen so abgewandelt werden, daß sie selbstschließend oder selbstöffnend ist, wobei die aneinander
angelenkten Teile eventuell auch noch zwei Stellungen, d. h. eine normalerweise offene und eine
normalerweise geschlossene Stellung, oder auch drei Stellungen, d. h. eine normalerweise offene, eine normalerweise
halboffene und eine normalerweise geschlossene Stellung, einnehmen können.
Vorteilhafterweise erstrecken sich beim neuen Scharnier die Zahnsegmente und die Klammer über
die ganze Höhe der Gelenkstelle zwischen den beiden gelenkig miteinander zu verbindenden Teilen.
Bei dieser Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß die Scharnierteile sicher aneinander geführt sind. Ein
Spiel od. dgl. ist nicht möglich.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Scharniers in seiner Anwendung bei der Verbindung zweier
Türplatten in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die drei Hauptelemente des Scharniers nach F i g. 1 vor dem Zusammenbau im Schnitt,
F i g. 3 die Elemente nach F i g. 2 zusammengebaut in der Schließstellung,
F i g. 4 die Elemente nach F i g. 2 und 3 zusammengebaut in der Offenstellung,
F i g. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Darstellungsweise
entsprechend derjenigen nach F i g. 2 bis 4,
F i g. 6 eine dritte abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wiederum in einer
Darstellungsweise entsprechend derjenigen nach F i g. 2 bis 5,
F i g. 7 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wiederum in einer Darstellungsweise
entsprechend derjenigen nach F i g. bis 6,
F i g. 8 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in derselben
Darstellungsweise wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 bis 6,
F i g. 9 die C-förmige Klammer des Scharniers in perspektivischer Darstellung und
Fig. 10 eine unter Verwendung des Gelenkscharniers aufgebaute Vielfachfalttür in einer Draufsicht.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 4 weist das Scharnier drei Grundelemente
auf, nämlich eine erste mit Zähnen versehene Scharnierhälfte 11, eine zweite mit Zähnen versehene
Scharnierhälfte 12, die mit der ersten kämmt, und ferner ein als Klammer 13 ausgebildetes Verbindungsglied,
das die mit Zähnen versehenen Scharnierhälften 11, 12 im Eingriff hält. Die erste Scharnierhälfte
11 weist ein Zahnsegment 15 auf, mit dem ein sich etwa tangential an die Segmentmantelfläche
anschließender Befestigungsschenkel 16 einstückig ο verbunden ist. Die zweite Scharnierhälfte 12 weist ein
Zahnsegment 18 auf, das mit dem Zahnsegment 15 kämmt und mit einem Befestigungsschenkel 19 einstückig
verbunden ist. Das Verbindungsglied hält die Zahnsegmente 15 und 18 dadurch im Eingriff, daß
seine nach innen gebogenen Enden in sektorartige Ausschnitte 24, 25 eingreifen und in der Schwenkachse
der Scharnierhälften angreifen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 weist die Klammer 13
eine C-förmige Gestalt auf. Ferner sind die Befestigungsschenkel 16 und 19 der Scharnierhälften 11
und 12 gemäß F i g. 1 mit den Türplatten 21 bzw. 22 verbunden. Die Befestigungsschenkel der Scharnierhälften
können so gestaltet sein, daß sie beispielsweise einen einstückig mit dem Schenkel verbundenen
Rahmenteil, einen einstückig verbundenen U-förmigen Träger für Fenster- oder Spiegelglas, ein
vollständiges Türbrett od. dgl. bilden. Die Scharnierelemente können aus einer Vielzahl von Metallen,
Kunststoffen und anderen Materialien hergestellt sein und können durch Bearbeiten aus Stangenmaterial
von entsprechendem Querschnitt oder durch Walzen, Ziehen, Formen, Spritzgießen oder
vorzugsweise durch Strangpressen dieser Materialien hergestellt werden. Im letzteren Fall kann irgendein
stranggepreßtes Material mit entsprechender Festigkeit verwendet werden, beispielsweise Messing, Aluminium,
thermoplastische Polymere od. dgl.
Üblicherweise ist es erwünscht, daß ein Scharnier stoßfrei und gleichmäßig auf dem ganzen Schwenkbereich
bewegbar ist, ohne daß eine Öffnungs- oder Schließbewegung unterstützt oder behindert wird.
Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist der sektorartige Ausschnitt 24, 25 der beiden Zahnsegmente
15, 18 etwas größer als 90°, beispielsweise 100°, und die Spitze des Sektors fällt mit der Drehachse
des Zahnsegmentes zusammen. Im folgenden werden die Teile der Zahnsegmente 15 und 18 in der Nähe
der betreffenden Ausschnitte 24 und 25 als die hinteren Teile der Zahnsegmente und die Teile der
Zahnsegmente in der Nähe der betreffenden Befestigungsschenkel 16 und 19 als die vorderen Teile der
Zahnsegmente bezeichnet. Die C-förmigen Klammern 13 können entweder aus einem verhältnismäßig
steifen oder vorzugsweise federnden Material hergestellt sein, das einen Federdruck gegen die Zahnsegmente
in der Nähe der Drehachse ausübt, wenn die Scharnierelemente zusammengebaut sind; sie
können z. B. aus Metall oder Kunststoff bestehen. Die drei Elemente des Scharniers werden zur Bildung
eines kompletten Scharniers dadurch zusammengebaut, daß erst die beiden, mit Zähnen versehenen
Scharnierhälften 11 und 12 gemäß F i g. 2 so in Eingriff gebracht werden, daß die Zähne miteinander
kämmen und die hinteren Flächen der Ausschnitte 24 und 25 der beiden Zahnsegmente 15 bzw.
18 im wesentlichen parallel zueinander stehen. Wenn die Zahnsegmente in eine solche Lage gebracht sind,
so schließen die Befestigungsschenkel 16 und 19 der
beiden Scharnierh älften einen stumpfen Winkel von ungefähr 220° zwischen sich ein. Die C-förmige
Klammer 13 wird dann, wie durch Pfeil in F i g. 2 angedeutet, auf die Rückseite der Zahnsegmente aufgepreßt.
Wenn die Klammer aus federndem Material besteht, werden die nach innen gebogenen Enden 26
zuerst etwas auseinandergebogen, so daß diese Enden über die hinteren Seiten der Zahnsegmente aufgeschoben
werden können, oder es werden die Scharnierhälften, etwas über die in F i g. 2 gezeigte Stellung
hinausgedreht, so daß durch die Divergenz der rückwärtigen Flächen der Ausschnitte 24 und 25 nunmehr
die Enden der Klammer 13 auseinandergespreizt werden, wenn diese in ihre endgültige Stellung
gebracht wird. Wenn die C-förmige Klammer 13 in ihrer richtigen Stellung ist, liegen ihre nach
innen gebogenen Enden gegen die Zahnsegmente in der Nähe der Drehachse derselben an. Die mit Zähnen
versehenen Scharnierhälften 11 und 12 weiden dann so weit gedreht, bis die Befestigungsschenkel
16 und 19 einen Winkel von 180° bilden (s. F i g. 3). In dieser Stellung wird die C-förmige Klammer durch
die rückwärtigen Flächen der Ausschnitte 24 und 25 der beiden Zahnsegmente gehalten. Die Lage des
Gelenkes gemäß Fig. 3 wird im folgenden als Schließstellung bezeichnet und die gemäß F i g. 4 als
seine Offenstellung.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 besitzt das Gelenk eine automatische, selbstschließende
Wirkung. Die Zähne eines oder der beiden Zahnsegmente 15a und 18 a sind hier auf der Oberfläche
eines Segments gebildet, das eine Spiralform aufweist und dessen Radius von hinten nach vorn bei
dem betreffenden Zahnsegment derart zunimmt, daß bei Drehen der Scharnierhälften 11 und 12 aus ihrer
normalerweise geschlossenen Lage gemäß F i g. 5 in ihre offene Lage gemäß F i g. 4 die Drehachsen der
beiden Zahnsegmente, d. h. die Mittelpunkte der Spiralen, voneinander wegbewegt werden. Ferner übt
die C-förmige, aus Federmaterial hergestellte Klammer 13 einen positiven, nach innen gerichteten
Federdruck gegen die Zahnsegmente an ihren betreffenden Drehachsen aus. Wenn die Gelenkglieder
daher aus ihrer normalen geschlossenen Stellung in ihre offene Stellung gedreht werden, bewegen sich
die Drehachsen der beiden Zahnsegmente 15 a und 18 a nach außen, entgegen dem nach innen gerichteten
Federdruck der Klammer 13, und wenn die nunmehr offenen Gelenkglieder freigegeben werden,
verursacht der nach innen gerichtete Federdruck der Klammer eine Drehung der Zahnsegmente in einer
solchen Richtung, daß ihre Drehachsen sich aufeinander zu bewegen, d. h., die Zahnsegmente 15 a und
18 a versuchen, sich unter einer positiven Kraft in ihre normale geschlossene Lage zu schwenken.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 hat das Gelenk eine automatische, selbstöffnende Wirkung.
Ähnlich wie im Fall des selbstschließenden Gelenkes gemäß F i g. 5 sind die Zähne eines oder
beider Zahnsegmente 15 b und 18 b auf der Oberfläche eines spiralförmigen Segments gebildet, dessen
Radius von vorn nach hinten in bezug auf die Zahnsegmente derart zunimmt, daß bei Drehung der Gelenkglieder
11 und 12 aus ihrer normalen offenen Stellung gemäß F i g. 6 in ihre geschlossene Stellung
gemäß Fig. 3 die Drehachsen der beiden Zahnsegmente (d. h. die Mittelpunkte der Spirale) voneinander
wegbewegt werden. Da überdies wie im
vorhergehenden Fall die C-förmige Klammer 13 aus Federmaterial besteht, das einen nach innen gerichteten
Federdruck gegen die Zahnsegmente an ihren entsprechenden Drehachsen ausübt, ergibt sich folgendes:
Wenn die Gelenkglieder aus ihrer normalen offenen Lage in ihre geschlossene Lage gedreht werden,
bewegen sich die Drehachsen der beiden Zahnsegmente 15 b und 18 b nach außen gegen den nach
innen gerichteten Federdruck der Klammer 13, und ίο wenn die nunmehr geschlossenen Gelenkglieder freigegeben
werden, so ergibt der nach innen gerichtete Federdruck der Klammer eine Drehbewegung der
Zahnsegmente in einer solchen Richtung, daß sich die Drehachsen aufeinander zu bewegen. Dies bedeutet,
daß sich die Zahnsegmente 15 b und 18 b unter der Wirkung einer positiven Kraft in ihre normale
Offenstellung zu bewegen versuchen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 hat das Gelenk die Tendenz, eine von zwei festen Stellungen
einzunehmen. In dieser Variante weisen die im wesentlichen teilkreisförmigen Querschnitte eines Zahnsegments
oder beider Zahnsegmente 15 c und 18 c an zwei Punkten, nämlich am Vorderteil und am Teil
zwischen dem vorderen und hinteren Teil, Abflachunz5 gen 28, 29 auf. Damit versucht das zusammengebaute
Gelenk, sich einer Drehung zu widersetzen, wenn einer der abgeflachten Teile des Zahnsegments 15 c
mit dem entsprechenden abgeflachten Teil des Zahnsegments 18 c im Eingriff ist. Entsprechend hat die
Tür oder ein anderer mit dem Gelenk verbundener Gegenstand die Tendenz, eine normale Schließstellung
gemäß F i g. 7 oder eine normale Offenstellung entsprechend F i g. 4 einzunehmen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 hat das Gelenk die Tendenz, eine von drei festen Stellungen
einzunehmen und dort zu verbleiben. In dieser Variante weisen die im wesentlichen teilkreisförmigen
Querschnitte eines oder beider Zahnsegmente 15 d und 18 d an drei Punkten entlang dem
Umfang des Zahnsegments Abflachungen 31, 32, 33 auf. Eines der abgeflachten Teilstücke ist am Vorderteil
der beiden Zahnsegmente und ein weiterer abgeflachter Teil am Teilstück in der Mitte zwischen dem
Vorderende und dem Hinterende der Zahnsegmente angebracht, wobei diese Teilstücke mit den beiden
Abfiachungen 28 und 29 der Zahnsegmente gemäß F i g. 7 übereinstimmen. Der dritte abgeflachte Teil
der Zahnsegmente gemäß F i g. 8 liegt zwischen den beiden anderen abgeflachten Teilen, so daß das Gelenk
eine Tendenz hat, eine von drei Stellungen, nämlich eine geschlossene Stellung gemäß F i g. 8,
eine halboffene Stellung, wenn die Befestigungsschenkel 16 und 19 oder die Türbretter, mit denen
die Schenkel befestigt sind, einen Winkel von miteinander bilden, oder eine offene Stellung entsprechend
F i g. 4 einzunehmen und beizubehalten. Aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß
F i g. 7 und 8 ergibt sich, daß die Zahnsegmente nicht notwendigerweise auf zwei oder drei abgeflachte
Teilstücke beschränkt sind, sondern vielmehr auch nur einen abgeflachten Teil oder vier oder noch
mehr derartige Teile aufweisen können.
Wie bereits erwähnt, weisen eines oder beide Zahnsegmente gemäß der Ausführungsbeispiele nach
F i g. 5 und 6 Segmente von spiralförmiger Gestalt auf. Gewöhnlich sind beide Zahnsegmente spiralförmig
ausgebildet; unter gewissen Umständen kann jedoch auch nur ein Zahnsegment vorteilhafterweise
Claims (4)
1. Scharnier, bestehend aus zwei Scharnierhälften, deren Endteile als miteinander kämmende Zahnsegmente ausgebildet sind, und aus
einem im Bereich der Schwenkachsen der Scharnierhälften drehbar mit den Scharnierhälften verbundenen Verbindungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnsegment (15,
15 a, 15 b, 15 c, 15 d, 18, 18 a, 18 ft, 18 c, 18 d) einen sich etwa tangential an die Segmentmantelfläche anschließenden Befestigungsschenkel (16
bzw. 19) sowie einen sektorartigen Ausschnitt (24 bzw. 25) aufweist, dessen Spitze in dem der
Schwenkachse entsprechenden Krümmungsmittelpunkt der entsprechenden Segmentmantelfläche liegt, und daß das Verbindungsglied aus
einer im Querschnitt C-förmigen Klammer (13) besteht, deren nach innen abgebogene Enden (26)
in die sektorartigen Ausschnitte (24, 25) eingreifen und in der Schwenkachse der Scharnierhälften (11, 12) angreifen.
2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche mindestens
eines der Zahnsegmente (15 a, 15 b, 15 c, 15 d, 18 a, 18 b, 18 c, 18 d) eine Krümmung mit unterschiedlichen Krümmungsradien aufweist und die
Enden der elastisch ausgebildeten Klammer (13) auf die Scharnierhälften (11, 12) einen in Richtung der Verbindungslinie der Schwenkachsen
gerichteten Federdruck ausüben, so daß die Zahnsegmente (15 a, 15 b, 15 c, 15 d, 18 a, 18 b,
18 c, 18 d) bestrebt sind, sich in die Lage zu drehen, in der ihre Schwenkachsen den kleinsten
Abstand voneinander aufweisen.
3. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche mindestens
eines der Zahnsegmente (15 a, 15 b, 18 a, 18 b) eine spiralförmige Krümmung aufweist, wobei die
Krümmungsradien ausgehend von der Schließstellung des Scharniers in Öffnungsrichtung entweder zunehmen oder abnehmen.
4. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche mindestens
eines der im allgemeinen kreisbogenförmig ausgebildeten Zahnsegmente (15 c, 15 d, 18 c, 18 d)
mindestens eine leichte Abflachung (28, 29, 31, 32, 33) aufweist, wobei die Abflachung (28, 29,
31, 32, 33) an der Berührungsstelle der Zahn-· segmente (15 c, 15 d, 18 c, 18 d) in der Öflnungs-
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1252094B true DE1252094B (de) | 1967-10-12 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1252094B (de) |
Cited By (3)
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DE3938116A1 (de) * | 1989-11-16 | 1991-05-29 | Duewag Ag | Halterung einer drehtuer, insbesondere fuer den innenraum eines schienenfahrzeuges |
-
0
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US4349155A (en) * | 1979-05-23 | 1982-09-14 | Societe Europeene De Propulsion | Unfoldable divergent nozzle for a rocket engine |
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