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Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit Zugfeder zum Gewichtsausgleich
von um eine waagerechte Achse schwenkbaren Flügeln, z. B. Deckeln, Klappen
od. dgl., bei dem die Zugfeder mit ihrem unteren Ende in dem feststehenden Scharnierteil
schwenkbar und mit Vorspannung gelagert ist und mit ihrem oberen Ende an einem Verbindungsglied
angreift, das außerhalb der Scharnierachse auf der dem Flügel abgewandten Seite
an dem beweglichen Scharnierteil angelenkt ist.
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Es ist bereits ein Scharnier dieser Art bekannt, das insbesondere
für Kühltruhendeckel bestimmt ist und bei dem ein Ausgleich zwischen dem Gewichtsmoment
des Deckels und dem Federmoment erzielt wird, so daß der Deckel in beliebigen öffnungswinkeln
stehen bleibt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Scharnier ohne
großen Kostenaufwand mit einer Bewegungsbremse auszurüsten, die den Deckel in jeder
beliebigen Stellung sicher festhält und ein Anschlagen des Deckels in seiner vertikalen
öffnungsstellung verhindert.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verbindungsglied
am unteren Ende ein mit den Seitenwänden des feststehenden Scharnierteils in Reibungsberührung
stehendes Reibungselement und im oberen Bereich einen konkaven Kurvenabschnitt aufweist,
der sich bei einer Öffnungsstellung des Flügels von etwa 85°` gegen die Scharnierachse
anlegt und das Verbindungsglied mit dem Reibungselement zu einer Drehbewegung um
die Scharnierachse zwingt.
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Auf diese Weise werden durch unbeabsichtigtes Zuschlagen des Deckels
verursachte Unfälle vermieden und Beschädigungen der Scharnierteile und deren Befestigungen
beim vollständigen Öffnen des Deckels ausgeschaltet.
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Vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht eines
Kastens, dessen Deckel mittels eines Paares von Scharnieren gemäß der Erfindung
angebracht ist, F i g. 2 einen vertikalen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab durch
eines der Scharniere gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3
in F i g. 2, F i g. 4 und 5 der F i g. 2 entsprechende Ansichten der Scharnierteile,
wenn der Deckel sich in verschiedenen offenen Lagen befindet, F i g. 6 einen Teilschnitt
entlang der Linie 6-6 in F i g. 2 und F i g. 7 eine Detailzeichnung der Teile des
Scharniers.
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Wie die F i g. 1 zeigt, ist an einem Kasten 14 ein Paar von
Scharnieren 10 angebracht, um einen Dekkel 12 anzubringen. Die Scharniere
10 sind an der Rückwand des Kastens 14 und an der Hinterkante des
Deckels 12 angebracht, so daß sie unauffällig angeordnet sind, wenn der Kasten
14 auf übliche Weise an oder in der Nähe einer Raumwand od. dgl. aufgestellt
ist. Wenn dann der Deckel 12 in seine offene Lage angehoben ist, wie dies
beispielsweise in F i g. 5 dargestellt ist, wird der Zugang zum Inneren des Kastens
14 durch das Vorhandensein irgendwelcher Scharnierteile nicht behindert.
Jedes Scharnier 10 besteht aus einem Paar relativ zueinander schwenkbarer
Scharnierteile 18, 22, die mittels einer Scharnierachse 16 miteinander
verbunden sind. Das feststehende Scharnierteil18 besteht aus einem im wesentlichen
kanalförmigen Gehäuseelement, das beispielsweise mittels Holzschrauben od. dgl.
in aufrechter Lage an der Wand des Kastens 14 befestigt werden kann und zu
diesem Zweck mit Bohrungen versehene Seitenflansche 19 aufweist. Die Seitenwände
des Gehäuseelementes sind an ihren oberen Enden mit Ösen 20 zum Aufnehmen der Scharnierachse
16 versehen. Das bewegliche Scharniertei122 besteht aus einem metallischen Preßteil,
das parallele Ösen 24 aufweist, die mit entsprechenden Bohrungen versehen
sind, um ebenfalls die Scharnierachse 16 aufzunehmen. Das Scharnierteil
22 ist ebenfalls mit einem Paar mit Bohrungen versehener Flansche
26 zum Befestigen desselben an der Hinterkante des Deckels 12 ausgerüstet.
Das Scharnierteil 22 weist vorzugsweise auch einen nach vorn gerichteten Lappen
28 auf, der mit einer Bohrung versehen ist, um eine Holzschraube
29 od. dgl. zum zusätzlichen Befestigen an der Unterseite des Deckels
12 aufzunehmen.
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Um das Gewicht des Deckels 12 auszugleichen, ist eine Zugfeder30
vorgesehen, die an ihrem unteren Ende mit dem Bodenabschnitt des Scharnierteils
18
und an ihrem oberen Ende mit einem Bügel 32 verbunden ist, der um
einen Stift 34 schwenkbar nach unten hängt, welcher von dem oberen Scharnierteil
22 getragen wird. Um eine Spannungseinstellung der Zugfeder 30 zu ermöglichen,
ist diese an ihrem unteren Ende an dem Scharniertei118 mittels einer Schraube36
befestigt, deren Kopf in einer versenkten Bohrung 37 gelagert ist, die in der Bodenplatte
des Scharnierteils 18 ausgeformt ist, um der Schraube 36
eine geringfügige
Bewegung in ihrer Befestigung zu ermöglichen. Die Schraube 36 ist in eine flache
Mutter 38 eingeschraubt, die zwischen Windungen der Zugfeder 30 in der Nähe
von deren unterem Ende eingeschoben ist, um auf diese Weise die Schraube
36
und die Zugfeder 30 wirksam zu verbinden. An ihrem oberen Ende ist die
Zugfeder 30 mit einem Abschnitt 39 versehen, der durch eine Öffnung in dem
Bügel 32 gehakt wird, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.
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Der Bügel 32 weist ein Paar im wesentlichen parallele Seitenschenkel
auf, die an ihren oberen Enden mit Bohrungen 41 versehen sind (F i g. 7),
um den Stift 34 aufzunehmen. Der Stift 34 durchsetzt das Scharniertei122 an einer
Stelle, die von dem Schwenkmittelpunkt des Scharnierteils 22 um die Schwenkachse
16 seitlich versetzt ist. An ihren unteren Enden sind die Seitenschenkel
mit Bohrungen versehen, um Reibungselemente 42 aufzunehmen, deren Köpfe so
angeordnet sind, daß sie flach an den inneren Seitenwandabschnitten des Scharnier-teils
18 anliegen. Die federnden Eigenschaften der Seitenschenkel halten die Reibungselemente
42 in Reibungsberührung an den Seitenwänden des Scharnierteils
18. Es ist auch zu bemerken, daß, wie es in F i g. 4 gezeigt ist, die Köpfe
der Reibungselemente 42 mit ihren Kanten an der Rückwand des Scharnierteils
18 anliegen, um ein Schaben von Metall auf Metall zu verhindern, wenn der
Mechanismus arbeitet.
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Die Teile sind so bemessen und angeordnet, daß der Bügel 32, wenn
der Deckel 12 gemäß F i g. 2 geschlossen ist, nach oben gezogen wird, um die
Zugfeder
30 in den Bereich ihrer größten Spannung zu ziehen. Auf diese Weise übt die Zugfeder
30 dann über den Bügel 32 auf den Stift 34 den größten Zug nach unten aus und neigt
dazu, den Scharnierteil 22 um die Scharnierachse 16 zu schwenken, um wirksam die
Schwerkraftauswirkungen auf den Deckel 12 auszugleichen. Dadurch kann der Deckel
12 dann leicht durch Aufbringen einer nur geringen Handkraft an der Vorderkante
des Deckels 12 angehoben werden, um Zugang zum Kasteninneren zu erhalten. Wenn der
Deckel 12 nach oben bewegt wird, beispielsweise über die ersten 45° des Öffnungsbereiches,
schwenkt der Stift 34 in einem Bogen hinter der Scharnierachse 16 aus der Lage gemäß
F i g. 1 in die Lage gemäß F i g. 4 und verringert dadurch den Abstand zwischen
dem Stift 34 und der Befestigung der Schraube 36 am Boden des Scharnierteils 18
beträchtlich. Dadurch wird die Zugfeder 30 entspannt, und die Spannkräfte, die durch
die Zugfeder 30 zum Ausgleichen der Schwerkraft auf den Deckel 12 aufgebracht werden,
werden verringert. Während sich der Deckel 12 seiner aufrechten Lage nähert, nimmt
das Drehmoment infolge der Schwerkraft progressiv ab. Wenn der Deckel 12 die vertikale
Stellung erreicht, wie diese beispielsweise in F i g. 5 gezeigt ist, wird somit
der Abstand zwischen dem Stift 34 und dem Befestigungspunkt der Schraube
36 am kleinsten, und die Schraube 36 ist vorzugsweise so eingestellt, daß die Zugfeder
30 unter diesen Bedingungen nur geringe Spannkräfte auf den Stift 34 ausübt. Während
des gesamten Bereiches der Deckelbewegungen wirken die Reibungselemente 42 den Neigungen
des Deckels 12 entgegen, sich in eine Endlage zu bewegen, nachdem er von
Hand in Bewegung gesetzt worden ist. Dadurch wird der Deckel 12 in der beabsichtigten
Lage stehenbleiben.
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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die oberen Enden
des Verbindungsgliedes 40 mit konkaven Kurvenabschnitten 45 (F i g. 7) versehen,
und die Teile sind so angeordnet, daß, wenn der Mechanismus sich über die Stellungen
gemäß F i g. 4 bewegt und beispielsweise eine aufrechte Stellung von etwa 85° erreicht,
die konkaven Kurvenabschnitte 45 in Raststellungen an der Scharnierachse
16 gelangen, wie es in F i g. 5 gezeigt ist. Der Schamierteil22 und der Bügel
32 werden auf diese Weise wirksam gegeneinander verriegelt, um jetzt als
steife Einheit um die Scharnierachse 16 zu schwenken. Das zwingt die unteren Enden
der Bügelschenkel, sich seitlich und nach innen gegen die Rückwand des Kastens 14
zu bewegen, beispielsweise aus der in F i g. 4 gezeigten Lage in die Lage gemäß
F i g. 5. Die Reibungselemente 42 werden dadurch in im wesentlichen horizontalen
Richtungen verlagert, und ihr Widerstand gegen diese Bewegung wird auf das Verbindungsglied
40 derart übertragen, daß es sich einer Verschwenkung der kurzzeitig verriegelten
Einheit um die Scharnierachse 16 widersetzt. Die wirksame Hebelarmlänge, über die
die Reibungselemente 42 jetzt wirken, ist der vertikale Abstand zwischen der Scharnierachse
16 und den Reibungselementen 42. Wenn der Deckel 12 schließlich in
seiner vertikalen Lage stehenbleibt, werden somit die Reibungsbremswirkungen verstärkt.
Diese Verstärkung des Bremseffektes verhindert ein Zuschlagen, dämpft das Auftreffen
des Deckels 12 in seiner völlig offenen Stellung und verhindert außerdem
ein plötzliches Anschlagen und infolgedessen Spannungen an den Scharnierbefestigungen.
Diese Wirkung dämpft auch jegliche Neigung des Deckels 12, hin- und herzuschwingen,
wenn er sich in seiner aufrechten Lage befindet. Außerdem sollte bemerkt werden,
daß nach dem Verriegeln des Scharnierteils 22 mit dem Bügel 32 eine weitere Aufwärtsbewegung
des Deckels 12 eine Verlagerung des oberen Endes der Zugfeder 30 in horizontaler
Richtung bewirkt, wodurch eine Wirkung gegen die Entspannung der Zugfeder 30 entsteht
und die Zugfeder 30 veranlaßt wird, jetzt etwas gestreckt zu werden. Auf diese Weise
wird eine Erhöhung der Federkraft hervorgerufen, die die Dämpfungswirkung verstärkt.
Gemäß F i g. 2 sind die Teile so im Verhältnis zueinander bemessen und angeordnet,
daß, wenn sich der Deckel 12 nach unten in seine vollständig geschlossene Lage bewegt,
der Stift 34 sich so bewegt, daß er den wirksamen Hebelarm verringert, über den
die Zugfeder 30 wirkt. Obwohl die Zugfeder 30 jetzt unter maximaler Spannung steht,
ist sie dadurch beim Tragen des Deckels 12 weniger wirksam, wodurch ein gutes Schließen
bewirkt wird. Es wirkt somit im wesentlichen das gesamte Gewicht des Deckels, um
den Deckel geschlossen zu halten.
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Durch Einstellen der Schraube 36 wird der Mechanismus so angepaßt,
daß er die Bewegung von Dekkeln unterschiedlicher Gewichte und/oder Abmessungen
genau steuert. Beispielsweise bei der Verwendung an schwereren Deckeln 12 und/oder
an Dekkeln von größeren Tiefenabmessungen wird die Zugfeder 30 stärker gespannt,
und infolge der letzten Bewegung des Deckels 12 in seine vollständig offene Lage
sorgt die horizontale Verlagerung des oberen Endes der Zugfeder 30, wie sie oben
erklärt wurde, für einen im Verhältnis größeren Dämpfungseffekt.