DE1459124A1

DE1459124A1 - Scharnier

Info

Publication number: DE1459124A1
Application number: DE19621459124
Authority: DE
Inventors: Johnson Angar; Devito Angelo Ralph
Original assignee: Atwood Vacuum Machine Co
Current assignee: Atwood Vacuum Machine Co
Priority date: 1961-09-22
Filing date: 1962-03-14
Publication date: 1968-12-19
Also published as: GB975070A; US3146487A

Description

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(A 39 707 V/68d)

The Atwood Vacuum Machine Company , Rockford, Illinois/USA

S charnier

Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit im wesentlichen U-förmigem Außenteil, an welchem schwenkbar ein Innenteil angeordnet ist, welches um einen Bolzen zwischen den zwei parallelen Teilen des Außenteils schwenkbar ist, wobei das Innenteil parallel verlaufende, obere und untere Außenflächen aufweist, die sich zwischen den Teilen des Außenteils beim öffnen des Scharniers bewegen, wobei das Scharnier mit Mitteln ausgestattet ist, die dessen Bewegung mindestens über einen Teil seines Schwenkbereiches bremsen und eine Offenhalteeinrichtung bilden und diese Mittel flache Reibbeläge aufweisen, die fest an den gegenüberliegenden Außenflächen des Innenteils angeordnet sind und gleitbar an Reibflächen angreifen, die von den Innenseiten der zugeordneten Teile des Außenteils gebildet sind.

Ein bekanntes Scharnier weist am Innenteil federnd gelagerte Schnäpperteile auf, die mit Hasten zusammenwirken, welche sich am Scharnieraussenteil befinden und wobei die Schnäpperteile aus Kunststoff bestehen. Die Kunststoffteile bewirken, daß die Scharnierbewegung beim Verschwenken praktisch ungedämpft erfolgen kann, wobei das Scharnier in , den' Rasten entsprechenden, bestimmten Stellungen gehalten wird.

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Ferner ist eine Tür halt e.einrichtung bekannt, bei der eine gebogene Blattfeder zwischen Bremsflächen hindurchbewegt wird. Hier bildet die Bremseinrichtung eine eigene, vom eigentlichen Türscharnier getrennte Baugruppe. Diese bekannte Einrichtung besitzt einen komplizierten und damit aufwendigen Aufbau.

Weiterhin ist ein Scharnier mit Reibungsbremse bekanntgeworden, bei dem sich ein massiver Scharnierbügel zwischen feststehenden Reibsegmenten bewegt. An dem Scharnierbügel sind Schellen angeordnet, welche die Reibsegmente zwischen sich und dem Scharnierbügel einklemmen. Die Reibsegmente weisen über ihre gesamte Länge einen gleichen Querschnitt auf, so daß ihre Bremswirkung über den gesamten Schwenkbereich des Scharniers praktisch gleich groß ist. Wegen der unelastischen Einklemmung der Reibsegmente ist es nicht möglich, dieselben so auszubilden, daß sie in bestimmten Bereichen eine weiche, ruckfreie, jedoch verstärkte Bremswirkung ergeben.

Schließlich ist ein Scharnier für Autotüren bekannt, welches aus einem abgekröpften Arm und einem zweiten Arm gebildet ist, Brems- und Anschlagarme sind zusätzlich mit dem zweiten Arm verbunden. Die Brems- und Anschlagarme wirken mit ihren entsprechenden Abkröpfungen mit einer Auflage zusammen, die am abgekröpften Arm befestigt ist und aus gehärtetem Stahl besteht. Eine weich gebremste Bewegung ist mit dieser Anordnung nicht erreichbar. Vielmehr gleitet Stahl auf Stahl und im geöffneten Zustand liegt die gehärtete Auflage an den relativ scharfen Abkröpfungen der Brems- und AnscHagarme an, '

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so daß die Charakteristik der Bewegung bei ganz geöffneter Tür druckknopfartig erscheint. Bei diesem bekannten Scharnier erfolgt also ein hartes Einrasten der Tür in ganz geöffneter Stellung, wobei eine Reihe von Schraubenzugfedern die Andrückkraft zwischen den Brems- und Anschlagarmen und der Auflage des gekröpften Armes unterstützen. Dieses bekannte Scharnier besitzt also neben den oben genannten Nachteilen auch noch einen verhältnismäßig aufwendigen Aufbau, läßt aber trotzdem keine weich wirkende und ruckfreie Betätigung zu. ■·..·.:■. .■-.·.. ........

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben aufgeführten Nachteile bekannter Scharniere zu vermeiden und ein besonders einfach aufgebautes, robustes und dauerhaftes Scharnier zu schaffen, welches ein leichtes öffnen der damit befestigten Tür, ein durch Heibung gebremstes bzw. gedämpftes Bewegen der Tür und ein Schließen derselben, erst nach Überwindung eines erhöhten Widerstands ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe an einem Scharnier der eingangs erwähnten Art dadurch, daß das Außenteil aus , elastischem. Werkstoff besteht und die Reibfläche desselben im spitzen Winkel zu den Ebenen der zugeordneten Beläge derart geneigt sind,, daß der Abstand zwischen den Reibflächen der gegenüberliegenden Teile über einen Tei& des Schwenkbereiches wesentlich geringer ist als der · Abstand zwischen den äußejm Flächen der gegenüberliegenden

Reibbeläge, derart, daß in diesem Teil der Schwenkbewegung die Teile nach außen gebogen werden und die Reibflächen die Reibbeläge angreifen und nachgiebig mit einem Reibungswiderstand fassen, der sich je nach dem öffnungsgrad des Scharniers verändert.

Das innere Scharnierteil schwingt also frei in die mittlere Stellung der Öffnungsbewegung, bis die Bremsbeläge die Reibflächen erreichi^aben und ein stetig zunehmender Reibungswiderstand von dieser Stellung bis in die vollkommen offene Stellung auftritt.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel bewegen sich die Bremsbeläge bei der Öffnungsbewegung an Schrägflächen hinauf bis in die mittlere Stellung, wo.der Reibungswiderstand am Höchsten ist und von welcher Stelle ab der Reibungswiderstand konstant bleibt.

Im dritten Ausführungsbeispiel laufen die Bremsbeläge bei der Öffnungsbewegung bis in die mittlere Stellung Schrägflächen hinauf, wo der Reibungswiderstand am höchsten ist, und von dort laufen die Bremsbeläge Schrägflächen hinunter in die vollkommen offene Stellung.

Das vierte Ausführungsbeispiel ist eine Kombination, bei der eine Ebene in der mittleren Stellung·zur Aufrechterhaltung des höchsten Reibungswiderstandes über eine vorbestimmte Strekke der Winkelbewegung gegeben

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt*

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Hierbei zeigt: BAD ORIGINAL

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Pig. 1 eine Draufsicht auf ein Scharnier gemäß der Erfindung; , .

Fig. 2 einen Teilschnitt in der Ebene 2-2 in Pig. 1;

Pig. 3 einen Teilschnitt in der Ebene 3-3 in Pig. 1; wobei die Schrägflächen gezeigt sind.

Pig. 4» 5, und 6 sind ähnliche Ansichten wie Pig. 3, die drei andere Anordnungen der Schrägflächen Beigen.⁵

Pig. 7 ist eine Draufsicht wie Pig. 1, wobei ein

anderes Scharnier gezeigt ist, das eine ähnliche Konstruktion gemäß der Erfindung zeigt, wobei diese Ansicht beiläufig die Schrägflächen in Pig. 4 zeigt;

Pig. 8 ist ein TeLlschnltt in der Ebene 8-8 in Pig.7, und Pig. 9 ein Teilschnitt in-der Ebene 9-9 in Pig. 7.

Hit gleichen Bezugszeichen sind gleiche Teile bezeichnet.

Die Pig. 1 bis 3 zeigen ein Scharnier für Autotüren von eingebauter oder mit Gehäuse versehener Art, das bekannten Ausführungen mit Aufnahme der Schrägflächenteile 10 ähnelt» Die jeweils an oberen oder unteren Wandteilen 11 und 12 des AuBen- oder Gehäuseteils 13 des Scharniers angeordneten Schrägflächen wirken mit Belägen oder Streifen 14 aus reibungsbeständigem Material zusammen, die aus ähnlichem Material sind, wie es bei Bremsbelägen verwendet wird und das in Vertiefungen 15 eingebracht wird, die in die in Längsrichtung verlaufenden oberen und unteren Außenflächen 16 und 17 des Innen- oder Schwanenhalsteils 18 des Scharniers geprägt sind« Die waagrechten oberen und unteren Wände 11 und 12 sind miteinander durch eine

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im wesentlichen senkrechte Wand 19 verbunden, die mit gegenüberliegenden Flanschen 20 in Verbindung steht", mit denen das Gehäuseteil an einer Türsäule 21 in üblicher Weise befestigt ist. Die nach innen eingeprägten Teile 22 sind gelocht und bei 23 mit einem Bund zur Befestigung eines Bolzens 24 versehen, der in einer Bohrung 25 in einem verbreiterten Bndteil 26 des inneren Scharnierteils 18 aufgenommen ist. Ansätze 27 sind gezeigt, die gegeneinander von den Händern der oicien und unteren Wände 11 und 12 vorstehen* Diese Ansätze 27 sind an den entgegengesetzten Enden der Platte 28 angeschweißt, die sowohl als Verbindungsklammer für das äußere Scharnierteil 13 als auch als Anschlag oder Begrenzung für das Schwanenhalsförmige Ende des inneren Scharnierteils 13 in der völlig offenen Stellung der Türe dient, wie durch die strichpunktierte Linie in Pig. 1 gezeigt ist* Die oberen und unteren Wände Hund 12 sind in wesentlichen parallel zueinander von der Wand 9 zu der Ebene a-b angeordnet, und die Bremsbeläge 14, die an einer Bewegung aus den Vertiefungen 15 durch V-förmige Endteile 29 der Vertiefungen gehindert werden, die in Aussparungen 30 in den Enden der Bremsbeläge eingreifen, sind dick genug, um Bäume 31 zwischen den Wänden 11 und 12 des äußeren Scharhierteils und den oberen und unteren, in Längsrichtung verlaufenden Außenflächen des inneren Scharnierteils auszufüllen und ' ein freies Schwingen der Türe , wie bei 32 gezeigt, aus der geschlossenen Stellung, d. h. der Stellung a-c, ungefähr in die halb geöffnete Stellung, d. h. in die Stellung a-b, zu ermöglichen. Die Schrägflächen 10 verengen sich in kleinerem Winkel bei 33 in Pig. 3, so daß bei der weiteren Öffnungsbewegung der Türe aus der halb geöffneten Stellung a-b in die vollkommen offene

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Stellung a-d die Türe stärker werdendem Reibungswiderstand in ihrer Bewegung ausgesetzt ist durch das Zusammendrücken des Bremsbelages 14 und eine bestimmte Durchfederung nach außen, der Teile 34 der Wände 11 und 12, die durch dieses Zusammendrücken ausgelöst wird. Die gegenüberliegende Anordnung der Bremsbeläge 14 und Schrägflächen 10 ist wichtig, weil dadurch gleichmäßig ausgeglichener Druck auf das Scharnierteil 18 von oben und unten während der beschriebenen Bremswirkung entsteht, so daß das Scharnier keinem zunehmenden VerschMß an dem Bolzen 24 und Lager 25 ausgesetzt ist, und das Außenteil oder Gehäuseteil 13, das einer ausgeglichenen Biegung seiner oberen und unteren Wände 11 und 12 ausgesetzt ist, kann nicht verbogen werden, da insbesondere nur eine halb so starke Biegung an jeder Wand für einen gegebenen Bremsdruck erforderlich ist, als wenn nur eine Wand gebogen würde.

Das erfindungsgemäße Scharnier ist so ausgebildet, daß es im Betrieb modernen Anforderungen insofern gerecht wird, als die auf Reibung beruhende Offenhalteeinrichtung nur bei und über die halboffene Stellung der Türe hinaus wirksam ist, weil in den meisten Fällen die Türe nur halb geöffnet wird, wie z. B. in einer Garage und auf einem Parkplatz. Daher zieht es durchschnittlich jeder Fahrer vor, die Türe frei schwingen zu können, da üblicherweise in diesem Bereich ein Offenhalten nicht erforderlich ist. Wenn in anderen Fällen die Türe weiter geöffnet wird, sieht die vorliegende Offenhälteeinriehtung schrittweise stärker werdenden Reibungswiderstand in der Bewegung aus der Ebene a-b vor, d. h. der halb offenenStellung, in die Ebene a-d, d. h. in die völlig offene Stellung*

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Angenommen, die Türe ist in die halb offene Stellung geschwenkt worden und die betätigende Person wünscht es, sie in dieser Stellung zu lassen, braucht sie die Türe nur etwas weiter zu öffnen, und die auf Reibung beruhende Offenhalteeinrichtung 10-14 hält die Türe offen. Falls das Auto derart seitwärts geneigt steht, daß die Türe von selbst zufällt, ist es unter diesen Umständen erforderlich, die Türe zur Erzielung des nötigen Reibungswiderstandes weiter zu öffnen.

Weitere Ausführungsbeispiele der Schrägflächenanordnung in Pig.3, die in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt sind, werden im Nachfolgenden beschrieben:

In Fig. 4 befinden sich die bei 10a gezeigten Schrägflächen zwischen der geschlossenen Stellung gemäß Ebene a-c in Fig.7 und der halb offenen Stellung gemäß Ebene a-b in Fig. 7, so daß der höchst mögliche Reibungswiderstand dadurch gleichbleibt, daß die Innenflächen 35 der oberen bzw. unteren Wände 11a bzw. 11b des äußeren Scharnierteils 18a im wesentlichen parallel angeordnet sind. Der spitze Winkel der Schrägflächen 10a und 10b bei 36 entspricht ungefähr demjenigen bei 33 in Fig. 3. Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels geht klar aus der Beschreibung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis 3 hervor, d. h. , daß ein gewisses Maß der Offenhaltewirkung zu Beginn der Öffnungsbewegung erzielt wird und schrittweise bis zur halb offenen Stellung zunimmt, wo sie am höchsten ist und von dieser halb offenen Stellung an bis in die volkommen offene Stellung gleich bleibt.

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In Pig. 5 entsprechen die Schrägflächen 10a den Schrägflächen 10a in Fig. 4 und erstrecken sich von der geschlossenen Stellung gemäß Ebene a-c (Fig. 1) in die halb offene Stellung gemäß Ebene a-b in Fig. 1, aber von dieser Stellung in die völlig offene Stellung gemäß Ebene a-d in Fig. 1 laufen die Schrägflächen 10b in spitzen Winkeln 57 , wie bereits erwähnt, auseinander , um schrittweise zunehmenden Reibungswiderstand zu erzielen. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels geht deutlich aus der Beschreibung der Fig.. 4 hervor, d. h. es herrscht schrittweise zunehmender Reibungswiderstand von Beginn der Öffnungsbewegung an bis zurlalb offenen Stellung, wo der Reibungswiderstand am größten ist, aber anstatt von dieser Stellung bis in die völlig offene Stellung gemäß Ebene a-d konstant zu bleiben, nimmt er schrittweise bei diesem Ausführungsbeispiel ab» so daß die Türe in der vollkommen offenen Stellung frei ist und leicht geschlossen werden kann.

In Fig. 6, die eine Kombination der Fig. 4 und 5 darstellt, sind die Schrägflächen 10a und 10b verkürzt, damit parallele Einbuchtungen in der halb offenen Stellung a-b (Fig. 1), ähnlich wie die Einbuchtungen 35 in Fig. 4, vorgesehen werden können. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels geht deutlich aus der Beschreibung der Fig. 4 und 5 hervor, d. h. es herrscht schrittweise zunehmender Reibungswiderstand bei der Öffnungsbewegung bis in die halb offene Stellung gemäß Ebene a-b (Fig. 1), wo er am größten ist, aber in diesem Ausführungsbeispiel, wird der Reibungswiderstand über einen bestimmten !Teil der Türbewegung aufrechterhalten und nimmt dann wieder schrittweise wie in Fig. 5 bis in die vollkommen offene Stellung ab.

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Das andere, in Pig. 7 "bis 9 gezeigte Scharnier entspricht demjenigen in Pig. 1 bis 3, mit der Ausnahme, daß die Bremsbeläge Ha aus reibungsbeständigem Material im wesentlichen H-förmig ausgebildet sind und die Vertiefungen 15a in den gegenüberliegenden, in Längsrichtung verlaufenden Außenflächen 16a und 17a des inneren Scharnierteils 18a rechtwinklig sind und mit vorstehenden Endteilen 39 an den Bremsbelägen anliegen, um ein Verschieben der Bremsbeläge an dem inneren Scharnierteil 18a zu verhindern. Die Wirkungsweise ist sonst die gleiche wie in Pig¹. 1, was natürlich davon abhängt, welche der vier Schrägflächenanordnungen in den Pig. 3, 4, 5 und 6 verwendet wird. Bei diesem Scharnier ermöglicht die Platte 28a eine Befestigung für einen Gummipuffer 40 in einer Höh- · lung 41, um ein evtl. heftiges Aufstoßen der Türe abzufangen.

In den beiden gezeigten Scharnieren sind die Bremsbeläge 14 und 14 a im größten Radius von dem Bolzen 24 entfernt in Übereinstimmung mit der Wirkung des in Berührung mit den oberen und unteren Wänden des äußeren Scharnierteils im Hinblick auf die Mittel zur Erzeugung des Reibungswiderstandes, die mit größtem mechanischen Vorteil arbeiten, angeordnet, und es ist daher verständlich, daß das Gehäuse in einigen Fällen derart ausgebildet sein kann, daß ein Erweitern des radialen Abstandes der Bremsbeläge von dem Bolzen möglich ist.

Bei beiden Scharnieren sind parallel im Abstand befindliche Rippen 42 angeordnet, die unten in die Vertiefungen 15 und 15a

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mit demselben Preßvorgang eingedrückt werden, wobei sich diese Rippen in Längsrichtung der Vertiefungen , wie gezeigt, erstrecken. Beim ersten Teil der Öffnungsbewegung drücken sich diese Hippen in die Bremsbeläge 14 bzw. Ha beim anfänglichen Zusammenpressen der Bremsbeläge ein und dienen zur festen Verankerung derselben, wodurch die Verwendung von anderen Verleimungs- oder Befestigungsmitteln nicht mehr erforderlich ist. Durch diese zusätzlich Anordnung der Rippen treten die Nuten bei 30 in Pig. 1 und die Vorsprünge 39 in Pig. 7 voll in Aktion, wodurch die Bremsbeläge gegen Verschiebung gehalten werden, bis die Rippen 42 sich völlig in die Bremsbeläge zur Verankerung derselben eindrücken.

- Patentansprüche-

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Claims

The Atwood Vacuma Machine Pomp» 1459124

Patentansprüche

1. !Scharnier mit im wesentlichen U-förmigem Außenteil, an welchem schwenkbar ein Innenteil angeordnet ist, welches um einen Bolzen zwischen den zwei parallelen Teilen des Außenteils schwenkbar ist, wobei das Innenteil parallel verlaufende obere und untere Außenflächen aufweist, die sich zwischen den Teilen des Außenteils beim Öffnen des Scharniers bewegen, wobei das Scharnier mit Mitteln ausgestattet ist, die .dessen Bewegung mindestens über einen Teil seines Schwenkbereiches bremsen und eine Offenhalteeinrichtung bilden und diese Mittel flache Reibbeläge aufweisen, die fest an den gegenüberliegenden Außenflächen des Innenteils angeordnet sind und gleitbar an Reibflächen angreifen, die von den Innenseiten der zugeordneten Teile des Außenteils gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil aus elastischem Wezk stoff besteht und die Reibflächen desselben im spitzen Winkel zu den Ebenen der zugeordneten Beläge (H) derart geneigt sind, daß der Abstand zwischen den Reibflächen der gegenüberliegenden Teile (11, 12) über einen Teil des Schwenkbereiches wesentlich geringer ist als der Abstand zwischen den äußeren Flächen der gegenüberliegenden Reibbeläge (H), derart, daß in diesem Teil der Schwenkbewegung die Teile (11, 12) nach außen gebogen werden und die Reibflächen (3, 4) die Reibbeläge (H) angreifen und nachgiebig mit einem Reibungswiderstand fassen, der sich je nach dem Öffnungsgrad des Scharniers verändert.

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2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Bremsfläche teilweise in einem spitzen, Winkel zu der Ebene des Bremsbelages (14) geneigt ist,und der Bremsbelag diesen Teil mit zunehmendem Reibungswiderstand hinaufgleitet, wenn sich das Scharnier in der Öffnungsrichtung bewegt.

3. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daj d,ie oder jede Bremsfläche teilweise in einem spitzen Winkel (2.3=) zu der Ebene des Bremsbelages (14) geneigt ist und der Bremsbelag diesen Teil mit schrittweise zunehmendem Reibungswiderstand hinabgleitet, wenn das Scharnier sich in der öffnung^ bewegung

4. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d$ß es eine zweite Teilfläche (!Ob) , in entgegengesetzter Richtung wie die bereits erwähnte Teilflasche (10a) geneigt, aufweist, auf· der der Bremsbelag mit schrittweise abnehmendem Reibungswiderstand hinabgleitet, wenn das Scharnier in Öffnungsrichtung bewegt wird (Fif. 5)·

5. Scharnier na,eh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine dritte Bremsteilflache (38) zwis.che^ den beiden bereits erwähnt ejft Br.f ms te|i If lächln, (1 Oa, ip_;b)_; aufweist, wobei dritte TeilfläolLe, (38) parallel zii d§r fl»en§ des Bremsbelages (H) angeprdne^iift» e^t|.^g Richer der. Bremsbelag (I4j mit 4mwes§r|tlic^^^ ^liiciiblfsibendeji unc|

6. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zweite Bremsteilfläche (35) an einem Ende der Bremsteilfläche (1Oa) aufweist, wobei diese zweite Teilfläche (35) parallel zu der Ebene des Bremsbelages (14) angeordnet ist, entlang welcher der Bremsbelag (H) mit im wesentlichen gleichbleibendem und höchstem Reibungswiderstand gleitet .

7. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Scharniers in öffnungsrichtung der Bremsbelag (H) oder jeder Bremsbelag mit im wesentlichen völlig aufgehobenem Reibungswiderstand aus der geschlossenen Stellung des inneren Scharnierteile (18) in eine mittlere geöffnete Stellung bewegt wird, worauf der Bremsbelag den geneigten Teil berührt (Mg. 3).

8. Scharnier nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7»dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede, einen Bremsbelag tragende Außenfläche des inneren Scharniertei Is (18) eine flache Vertiefung (15) zur Aufnahme des Bremsbelages (H) aufweist, wobei der Boden der Vertiefung (15) eine Anzahl nahe beieinanderliegender Vorsprünge (42) aufweist, die in das weichere Material des Bremsbelages (H) eingedrückt werden, um den Bremsbelag gegen Verschiebung an der Außenfläche des inneren Scharnierteils (18) zu verankern.

20. 8. 1968/Sr/33