DE1813187A1 - Abgefedertes,scharnierartiges Gelenk - Google Patents

Description

Ntiafanwalt

München, den 6. Dezember I968 W 538 w.ss.

· 41

Tel 2901M

Westhem Corporation Limited in Toronto, Ontario / Kanada

Abgefedertes, scharnierartiges Gelenk

Die Erfindung bezieht sich auf ein abgefedertes, scharnierartiges Gelenk, das vorzugsweise einteilig aus Kunststoff hergestellt sein soll und so ausgebildet ist, daß es zwischen einer verbleibenden gestreckten Öffnungsstellung und einer Schließstellung in eine neutrale Stellung beweglich ist, aus der der abgefederte Gelenkteil entweder in die Öffnungsstellung oder in die Schließstellung schnappt.

Es ist bekannt, scharnierartige Gelenke mit einer Feder auszurüsten, die beim Verschwenken der Gelenkteile gespannt wird und dem Gelenk bei Freigabe eine federnde Klappwirkung verleiht. Es ist ferner bekannt, scharnierartige Gelenke im Spritzformguß oder im Strangpreßverfahren einteilig aus Kunststoff herzustellen, wobei die Gelenkachse durch eine geradlinige, dünne Gelenkrille gebildet ist. Solche Gelenke haben das Bestreben, beim Verschwenken der Gelenkteile aus ihrer bei der Herstellung gewählten Ausgangslage nach Freigabe

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selbsttätig wieder in die Ausgangslage zurückzukehren, weil der im Bereich der Gelenkrille befindliche Werkstoff beim Verschwenken der Gelenkteile elastisch gedehnt wird und sich bei Freigabe wieder zusammenzieht. Die elastische Dehnung des Werkstoffes in der dünnen Gelenkrille verleiht dem Gelenk aber keine federnde Klappwirkung. Es wurde auch schon vorgeschlagen, ein einteiliges schamierartiges Klapp^elenk aus Kunststoff herzustellen, das in seinem mittleren, der Gelenkachse benachbarten Bereich mindestens zwei sich parallel nebeneinander und senkrecht zur Gelenkachse erstreckende, durch einen Schlitz getrennte Gelenkstreifen auf v/eist, deren als Gelenkachse dienende Gelenkrillen gegeneinander versetzt sind, wobei der eine Gelenkstreifen aus einem federnd biegsamen Abschnitt und einem als Zugorgan wirkenden Abschnitt besteht und dem Gelenk eine federnde Klappwirkung verleiht. Solche Klappgelenke haben aber den lachteil, daß sie eine aufwendige Herstellung benötigen und die Halterung des Pederarms durch einen beweglichen Zugarm eine starke Verlagerung des Zugarms beim Schließen des Gelenks nach sich zieht_f die das Aussehen des Klappgelenks und in manchen Fällen auch seine Verwendbarkeit beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein federndes Klappgelenk in der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß es bei seiner Öffnungs- und Schließbewegung eine Stellung einnehmen kann, in der die Federungskraft für die Bewegung der Gelenkteile unwirksam ist, wobei zugleich auch der öxsher mit dem Federarm in einer Gelenkrille verbundene Zugarm entfallen,

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die einteilige Herstellung des Gelenks aus Kunststoff erleichtert und die Aufnahme der elastischen Beanspruchungen verbessert werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einem abgefederten scharnierartigen Gelenk aus zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbaren, starren Gelenkteilen, von denen der eine mit dem anderen zusätzlich durch einen elastisch-biegsamen Federarm gelenkig verbunden ist, der eine zur Gelenkachse parallele, jedoch versetzt lie- % gende Schwenkachse aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Federarm mit seiner Schwenkachse unmittelbar am starren Körper des anderen Gelenkteils angreift und an seinem eigenen Gelenkteil eine zusätzliche, zur Gelenkachse und zur Schwenkachse parallele Biegeachse aufweist, wobei der Federarm nach Länge und elastischer Biegsamkeit so ausgebildet ist, daß die beiden Gelenkteile in eine Stellung labilen Gleichgewichts bewegbar sind, in der alle drei Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen und die elastische Stellkraft des Federarms für die Bewegung der Gelenkteile unwirksam ist.

Im Grenzfall kann diese Stellung des labilen Gleichgewichts eine der Endstellungen der beweglichen Gelenkteile bilden. In bevorzugter Ausführung soll die Stellung des labilen Gleichgewichts aber eine Zwischenstellung im Schwenkbereich der beiden Gelenkteile sein, so daß es möglich ist, einen mit dem scharnierartigen Klappgelenk versehenen Teil nach Bedarf in eine halbgeöffnete Lage oder in die volle Öffnungsstellung zu bringen«

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Unterschiedliche Ausführungen des abgefederten scharnier« artigen Gelenks nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und bilden den Gegenstand der Unteransprüche ·

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Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung des abgefederten, scharnierartigen Gelenks naoh der Erfindung, und zwar zeigen

FigJ. ein derartiges Gelenk in aufgeklappter Stellung in sohaubildlioher Ansioht,.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch dieses Gelenk naoh Linie 2-2

von Fig. I₁ s

Fig. 3 und 4 das gleiche Gelenk im Längssohnltt in etwa halb- ^ aufgeklappter Stellung und in der Schließstellung,

Fig. 5 die sohaubiIdIlohe Ansioht eines abgeänderten Gelenks in der aufgeklappten Stellung,

Fig. 6 einen Längssohnltt duroh dieses Gelenk naoh der Linie 6-6 von Flg. 5t

Fig. 7 das gleiohe Gelenk in der Schließstellung,

Fig. ö und 9 zwei etwas abgewandelte Ausführungen dieses Gelenks, gleichfalls im Längsschnitt, ;

Fig.10 die sohaublldllohe Ansicht einer dritten Ausführung des

Gelenks nach der Erfindung, f

Flg.11 die Vorderansicht dieser Ausführung,

Flg.12 die Seitenansicht einer auf einer Strangpresse hergestellten Ausführung des ee Gelenks,

Fig.13 einen Querschnitt duroh dieses Gelenk in der geöffneten i Stellung, ;

Fi£".14 und 15 den gleichen Querschnitt in einer Zwisohenstel-

lung und in der Schließstellung dieses Gelenks, j Fig.16 die schaubildliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsart des Gelenks naoh Fig.l - 4,

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V-

Fig. 17 die schaubildliche Ansicht einer vierten Ausführungsform des Gelenkes nach der Erfindung in der Anwendung als Schließbesohlag für/tiehäusedsckel, Kofferdeckel

od.dergl.,
Fig. Ib einen Längsschnitt durch diese Teile in der noch unver-

riegelten Schließstellung,
Pig. 19 und 20 die gleichen Teile in einer Zwischenstellung beim

Verriegeln und in der verriegelten Endstellung, Flg. 21 die Seitenansicht einer abgewandelten Ausführung dieses

Gelenks in der Schließstellung und Fig. 22 das in dieser Stellung befindliche Gelenk in schaublldlioher Schrägansicht von oben.

Das Gelenk nach Pig. 1 weist einen ersten Gelenkteil 11 und einen zweiten Gelenkteil 12 auf. Jeder dieser Gelenktelle ist für sich einteilig aus Kunststoff hergestellt, der an den verdickten Stellen der Gelenkplatten starr, in geringerer Dicke aber biegsamelastisch ist. Der erste Gelenkteil 11 weist zwei parallele, starre Schenkel 14 auf, während der zweite Gelenkteil 12 mit zwei schenkelartigen, starren Lageransätzen 16 versehen Ist. Die Schenkel 14 tragen je einen Lagerzapfen 17, von denen in Fig. 1 nur der vordere Lagerzapfen sichtbar ist. Diese Lagerzapfen sind so lang oemessen, daß sie auch in die Lageransätze 16 des zweiten Gelenkteils 12 eingreifen. Demgemäß ist der zweite Gelenkte!! 12 am ersten Gelenkteil 11 um eine durch die Lagerzapfen 1? bestimmte Gelenkachse 18 schvi^ibar. Der erste Gelenkteil 11 weist zwischen seinen beiden Schenkel einen federnd-biegsamen Arm 20 auf, der mit der Scharnierplatte des ersten Gelenkteils 11 einteilig hergestellt 1st, wobei die Verbin-

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dungssteile zwischen beiden im Bereich der gestrichelten Linie 22 in weitem Abstand Ton der ersten Qelenkaohse 16 liegt.

Der Federarm 20 1st an seinem freien Ende durch einen Gelenkstift 24 gleichfalls mit den Lageransätzen Io des zweiten Gelenkteils 12 verbunden,und zwar an einer zur ersten Qelenkaohse lö etwas versetzten Stelle. Der Gelenkstift 24 bildet eine zweite Gelenkaohse 26. Dabei 1st es wesentlich für die Erfindung, daß die beiden Qelenkaoheen Ib und 26 in einer vorgegebenen, starren Versetzung von- ι μ einander liegen. '

Genau Pig. i 1st das rechte Ende des Federaums 20 starr mit der dickeren Platte des ersten Qelenkteils 11 verbunden, da der Federarm 20 nioht alt einer dünnen Qelenkrille in diesen Teil übergeht, wie dies nach Fig. ti und 9 im Bereich der Stelle 50 der Fall ist. Für Fig. 2 ist angenommen, daß die hler dargestellte Offungslage die Ruhestellung des scharnierartigen Gelenks ist. In dieser Stellung ist der Federarn 20 zwar etwas durchgebogen, praktisch aber entspannt. In dieser Stellung könnte der Federarm 20 geradlinig sein. Seine leicnte Durchbiegung läßt Jedoch erkennen, daß er in der ge- \ streckten Lage des Gelenks eine leichte Vorspannung aufweist.

Wird der erste Gelenkten 11 aus der in Fig. 1 und 2 dargestellten Öffnungslage hoohgeschwenkt, so werden durch die unterschiedliche! Längen der starren Schenkel 14 und des Federarms 20 und den starren Abstand zwischen den Gelenkachsen 18 und 2ö Druckspannungen im Federarm erzeugt, weil der Federarn bei dieser relativen Bewegung der Gelenktelle verkürzt wird und aus der gestreckten Stellung nach Fig. 2 in die 31egesteilung nach Fig. 3 Übergent. In dieser etwa halbgeschlossenen Zwlscnensteilung weist der Federarm 20 seine stärkste

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Durchbiegung auf. In dieser Stellung liegen die Gelenkachsen IB und 26 mit der Achse 2Ö der hinteren Verbindungsstelle des Federarms 20 und der Platte des Gelenkteils 11 auf einer geraden Linie. Der Betrag,, um den der Pederarm 20 bei der Bewegung aus der gestreckten Lage in die Stellung nach Fig. 3 verkürzt wird, ist durch den Abstand D in Fig.3 bezeichnet. Wird der Gelenkteil 11 aus dieser Lage in die Schließstellung nach Fig. Ψ überführt, so tritt hierbei wieder eine Verlängerung des Federarms 20 auf, der aber in der Schließstellung gemäß Flg.4 noch gebogen ist und demgemäß eine die Teile in der Schließstellung zusammenhaltende Federspannung aufweist.

Werden die beiden Gelenkteile aus der Schließstellung nach Fig. 4 wieder in die Offnungslage nach Flg.2 zurückgeklappt, so ist hierfür zunächst ein gewisser Kraftaufwand erforderlich, bis die Gelenkachsen Id, 2ö und 2b die Stellung nach Fig. 3 überschreiten. Geschieht dies, so schnappt der Gelenkteil 11 selbsttätig in die Offnungslage, weil der Federarm 20 bestrebt ist, wieder in die gestreckte Lage nach Fig.2 zurückzukehren. Das hierbei auftretende Rüokdrehmoment berechnet sich nach der Formel

T = FL (sin 0),

wobei L der Abstand zwischen der Gelenkachse Ib und der Achse oder dem PunKt 2ö ist, P die auf den Federarm 20 ausgeübte Druckkraft bezeichnet und 0 den Winkel angibt, dessen Scheitel im Bereich des Punktes Zti liegt und der durch die Verbindungslinien dieses Punktes mit den Gelenkachsen lö und 26 gebildet ist. Dieser Winkel ist in Fig. 2 eingezeichnet.

In der Stellung nach Fig. 3 hat dieser Winkel den Wert Bull, weil seine Schenkel auf einer Linie liegen. Demgemäß ist in dieser Stellung

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,^ic:.^;l:: '■ 7" 'ψ - ^ll:.

auoh das Drehmoment gleloh Null, so daß sich die beiden Gelenktelle 11 und 12 Im labilen Gleichgewicht befinden. Beim Überschreiten dieser Stellung werden dann dieser Winkel und der Wert L wieder größer, so daß die Gelenkteile 11 und 12 in der Schließstellung nach Fig.4 mit einem abgefederten Schließdruck zusammenliegen. Der zweite Gelenkteil 12 braucht nicht die in Fig. 1-4 dargestellte Gestalt aufzuweisen, da er nur die versetzt liegenden Gelenkaohsen 18 und 26 zu bilden braucht. *

In der abgewandelten Ausführung nach Flg.5 weist das scharnierartige Gelenk 30 einen ersten Gelenkteil 31 und einen zweiten Gelenkteil 32 auf, wobei der erste Gelenkteil 31 Hit zwei starren Sohenkeln 33 versehen 1st, die mit dem zweiten Gelenkteil 32 duroh eine dünne Gelenkrille 34 verbunden sind. Diese Gelenkrille bildet eine erste Gelenkaohse 36· Zwischen den beiden Gelenkrillen 34 weist der zweite Gelenkteift 32 einen aufwärts ragenden Ansatz 38 auf, der an seinem oberen Ende durch eine Gelenkrille 40 mit dem freien Ende eines Federarms 42 verbunden 1st. Das hintere Ende des Feder« arms 42 geht einteilig in die Platte des ersten Gelenkteils 31 über, | wie am besten aus Flg. 6 ersichtlich 1st. Die Gelenkrille 40 bildet eine zweite Gelenkaohse 44, während das hintere Ende des Federarme i den Punkt 45 markiert 1st. Das Drehmoment T zu» Öffnen ·

i oder Schließen dieses scharnierartigen Gelenks berechnet sloh in j gleicher Welse wie bei der Ausführung nach Fig. 1-4. Eine labile Zwischenstellung gemäß Flg. 3 ist hier nicht dargestellt worden, weil sich das gleiche Bild ergäbe und die gleichen geometrischen Erwä- < gungen anzustellen wären. Da die Gelenkaohsen 36 und 44 gemäß Flg.? seitlich etwas versetzt zueinander liegen, bleibt auoh hier der

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Federarm 42 in der Schließstellung der Gelenktelle gemäß Fig.? unter einer die Schließstellung sichernden !forspannung. Der Federarm 42 hat hier im übrigen die Auswirkung, daß er den Steg jgi? der Gelenkrille 3^" ständig unter Zugspannung hält. Dies ist von Vorteil _t weil eine Belastung des Steges *fß durch Druckspannung die Gefahr nach sich ziehen würde, daß bei mehrfachen Durchbiegungen der Gelenkteile der Steg ^ bricht.

In den abgeänderten Ausführungen dieses scharnierartigen Gelenks nach Flg. 8 und 9 weist der Federarm Ψ2 zwei Gelenkrillen 50 und 51 auf. Dabei ist der Federarm gemäß FIg.8 in seiner ungespann« ten Stellung an der oberen Fläche etwas konkav gebogen und in Fig. 9 konvex nach außen gewölbt.

Bei der nachfolgenden Erörterung wird davon ausgegangen, daß die abgefederten, scharnierartigen Gelenke nach Fig.l - 9 drei parallele Biegelinien haben, nämlich nach Flg. 2 und 6 die Linie A, die den Gelenkachsen 18 und 36 entspricht} ferner die Linie B, die im Bereich der Gelenkachsen 28 ad 45 liegt, und schließlich die Linie C, die den Gelenkachsen 26 und ΨΨ entspricht. Zum leichteren Verständnis wird davon ausgegangen, daß die Biegelinien A und B in der gleichen anfänglichen Horlzontalebene liegen. Die Anordnung der Biegelinie C in seitlicher Versetzung se*ft* die Linie A hat zur Folge, daß in der Schließstellung des Gelenks nach Fig. 4 und 7 eine federnde Druckspannung im Federarm verbleibt. In dieser Stellung liegen somit die beiden Gelenktelle 11 und 12 dzw. 31 unr 32 mit einem abgefederten Klemmdruck zusammen.

Da weiterhin die Biegelinie C In einem Winkel gegensinnig zur Ihrzeigerdrehrichtung zur Biegelinle A versetzt liegt, während sic.V die,Biegelinien A und B noch in der gleichen horizontalem Ebene be

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finden, so kommt die Stellung des labilen Gleichgewichtes gemäß Fig.3, Del der die ßlegelinien A, C und B in der gleichen Ebene liegen und der Winkel 0 gleich Null 1st, in einer Schräglage des ersten Gelenktells zustande, in der dieser Gelenkteil bestrebt ist, in die Schließstellung zu klappen. Durch diese Voraussetzungen entsteht ein in die Schließstellung schnappendes Gelenk, das prakfctisch nicht(ineiner labilen Öffnungslage verbleibt, sondern entweder in die Schließstellung oder schon nach einer Teildrehung beim Öffnen in eine volle Öffnungsstellung schnappt.

Wird die Biegelinie C bezüglich der Biegelinie A in der Drehrichtung des Uhrzeigers verlagert, do daß sie auf der rechten Seite einer senkrechten Linie durch die Blegellnke A liegt, so ändern sich natürlich die Drehwinkel, In deren Bereich der erste Gelenkteil selbsttätig in die Schließstellung oder in die Öffnungsstellung

schnappt. Befindet sich die Biegellnle C auf der linken Seite einer senkrechten Linie durch die Biegelinie A, so ist die Drehbewegung des ersten Gelenktells, wenn man sie nicht durch Anschlag am zweiten Gelenkteil aufhält, größer als 180° und kann zwischen Werten von 180° und 360° liegen. Eine solche "anschlaglose Drehbewegung" ist ein hypothetischer Sonderfall, bei dem keine mechanische Interferenz zwischen den beiden Gelenkteilen stattfindet. Die Biegelinie C liegt immer auf dem Blsektor des Winkels, den der erste Gelenkteil bei anschlagloser Drehbewegung durchläuft. Sind das Trägheitsmoment und der Elastizitätsmodul des Federarms bekannt, so kann auch die Federkraft berechnet werden.

Wird das Schnappgelenk so hergestellt,daß die Gelenkteile eine bestimmte Winkelstellung zueinander einnehmen, und sollen die beiden

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Gelenkteile durch Drehen des ersten Gelenkteils in die Schließstellung gebracht werden, so ist es möglich, durch geeignete Werkstoffauswahl und geeignete Bemessung des Federarms dafür zu sorgen, daß die Gelenkteile in der Schließstellung mit einem vorbestimmten Schließdruck zusammenliegen. Werden die Gelenkteile in einer bestimmten Winkelstellung zueinander hergestellt und durchläuft der erste Gelenkteil nur einen Teil des anfänglichen Drehweges, ehe er in eine Rühes teilung kommt, so kann diese zweite Buhestellung vorbestimmt werden.

Werden die beiden Gelenkteile für einen Drehwinkel hergestellt, der kleiner als etwa 30° oder größer als etwa 330° ist, so entstehen für die Herstellung mit Gelenkrillen gemäß Fig.5 - 9 Schwierigkeiten. Im übrigen ist ein Drehwinkel, der sich dem Wert Mull nähert, für den Anuendungszweck von Gelenken nach der vorliegenden Erfindung praktisch wertlos.

Fig. 10 und II zeigen eine dritte Ausführung des Gelenks nach der Erfindung, bei dem der Federarm einer AusBennung zwischen seinen beiden Enden unterworfen werden kann. Dieses Gelenk ist zur Verwendung bei iiohr Isolierungen bestimmt, bei denen üblicherweise zw'ji halbzylindrische Isolierschalen an dem zu isolierenden Rohr zur Anlage gebracht werden. Bei manchen Isolierkörpern sind die beiden Ha] bsc.'ialen l^n^s einer Kante durch einen äußeren ^elag verbunden, ho daß die beiden Hülfteil wie ein Gelenk geklappt werden kömien. In anderen Füllen werden die beide:·! Halbschalen getrennt uugelebt. .Oer Gelenkkürper nach Fig. 10 und 11 coil ait zwei d&rr-n ---.n-■gebrachten Stiften $2 und 5'j Ln die oire ;;albschale, mit zwei -■wideren Stiften 5'i' 'Ι'"* ::;■ in die and wo Haloccn^le α ^s Ιεο1χ3χν:·^:Γη<-α'Ξ

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- 4ft -

eingesteckt werden. Die beiden Stifte 52 und 53 sitzen an einem ersten Gelenkteil $7, die beiden Stifte 5^ und 55 an einem zweiten Gelenkteil 58 des Gelenkkörpers. Die Stifte sind mit dem Gelenkkörper einteilig hergestellt, dessen Gelenkteile 57 und 5ö durch einen biegsamen Gelenksteg 60 verbunden sind, der eine erste Gelenkachse bildet. Die beiden Gelenkteile 57 und 50 weisen einen T-förmigen Querschnitt auf, der ihnen eine hohe Starrheit und Biegefestigkeit verleiht. Die Stifte 52 - 57 laufen Über ihre Länge M nach den freien finden hin verjüngt zu und sind an den Enden mit Spitzen versehen, die ein leichtes Eindringen in deft-Isolierkörper sichern, der üblicherweise entweder aus Glaswatte oder Schaumkunststoff besteht., Die Gelenkteile 57 und 50 sind durch einen Pederarm 02 verbunden, der hier kreisförmig ausgebildet 1st und am Gelenkteil y/ mit einem einteilig damit hergestellten, biegsamen Steg 64 angreift, der eine zweite Gelenkachse bildet. Das andere Ende dieses Federarms 62 ist durch einen biegsamen Steg 66 mit dem äußeren iSnde des Gelenkteils $ti verbunden, wobei der Steg 66 eine dritte Gelenkachse bildet. Wie sich aus Fig.10 entnehmen läßt, hat der ™ kreisförmige Federarm b2 einen dreieckigen Querschnitt, doch ist dies nicnt wesentlich.

uie Anordnung eines derartigen Gelenkkörpers gemäß Fig.10 an einer mit gestrichelten Linien angedeuteten Rohrisolierung ist in Fig.11 dargestellt. Der Gelenkkörper wird an einer Stirnfläche des Isolierkörpers so befestigt, daß er mit seinem Gelenksteg 60 im Bereich des Schnittpunktes der Umfangsflache 67 des Isolierkörpers mit dem Spalt öö zwlscnen dem beiden Halbschalen b9 und 70 des Isolierkörpers liegt. Die Stifte 52,53 und 5^t 55 liegen symme-

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trisch zum Spalt 6"ö. Der Gelenkkörper verbindet somit die beiden Halbsohalen des Isolierkörpers in solcher Weise, daß der Federarm oz die beiden Isolierschalen 69 und 70 gemäß Fig.11 mit ihren Längskanten im Bereichdes Spaltes 6b MMMMMMMDflflUlllliXlftf zusammenhalt.

Sollen die beiden Isolierschalen dabei unter einem mehr oder weniger hohen Druck zusammenliegen, so spreizt man den Gelenkkörper vor dem Einstecken seiner Stifte in die Stirnflächen der Isolierschalen, wodurch der Gelenkkörper vor dem Einstecken in die Isolierschalen eine Vorspannung erhälto

Sollen die beiden Isolierschalen 69 und 70 nach dem Einstecken des Gelenkkörpers in das eine Schalenende gespreizt werden, so is t dies ohne weiteres möglich, Die Gelenkteile 57 und 5^ wurden dabei am Gelenksteg 60 auseinandergeschwenkt und der ringförmige Federarm 62 gedehnt werden. Erfolgt das Spreizen so weit, daß alle Stifte ^2^3)5^ und 53 des Gelenkkörpers in einer geraden Linie liegen, so würde sich der Gelenkkörper im Zustand eines labilen Gleichgewichtes befinden und keinen Schließdruck auf die Isolierschalen ausüben. Würde man das Spreizen zusätzlich fortsetzen, so würde der Federarm 62 die Isolierschalen 69 und 70 in einer Offnungsstellung halten. Der Gelenkkörper nach Fig. 10 und 11 bietet somit die Möglichkeit, den Isolierkörper über _tseine Länge nach Bedarf in einer geschlossenen Anlagestellung am "RohroderVin einer bleibenden Öffnungsstellung zu halten.

Fig. l£-und 13 zeigen in einer teilweisen Seitenansicht und im ^Querschnitt eine abgewandelte Ausführung des Gelenkkörpers nach Flg.10 und 11, die durch seine Herstellung auf einer Strangpresse erhalten werden kann. Gemäß Fig, I3 weist der Gelenkkörper 72 hier zwei Gelenkteile 73 ipi^'Ζ/ίμauf*-^" d.le .duroJn eine verhältnismäßig dun-

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ne Gelenkrille 75 verbunden sind. Diese beiden Gelenkteile 73 T4 sind rait naoli oben ragenden Ansitzen versehen, an die sich ein Federarm 70 von Halbkreisförmigem Querschnitt anschließt. Die Teile 73,74 und 76 haben hier gemäß Fig.12 eine größere axiale L" Inge j die dem Federarm 76 eine halbzylindrische Gestalt verleiht. Dieser .hai bzylindr lache Federarm 76 ist mit den aufwärts ragenden Ansätzen der leistenartigen Gelenkteile 73 und 74 mit als GeleiiK-rillen ausgebildeten Stegen 7b und bu verbundene Er liegt oberhalb Λ einer gedachten, gestrichelt eingezeichneten Linie dl, die die beiden Jelenkrlllen 7'¹ und oO verbindet, während die untere Gelenkrille 75 auf .ier anderen ieite der Linie el liegte Diese Kennzeichen sinu.'wesentlich für ein mit einer Strangpresse hergestelltes, feierndes Scharnier, d-iu selbst oat. ί.χ in eine bleibende öffnungssteilung oder in sine bleibende 3chli3i3stellunr .^ohnappt uni lessen Federnrni einar Dehnung ausgesetzt ist. Dabsi Ir,t lie fi-rilbkreiiiföi¹-niige Huna i" j des Federarms 7^¹ nach Fig. I3 nicht wesentlich. Wientig is^ viel::ienr, da.c lar mittlere ü:nfang des halbkreisförmi₍ en ^,uersclmittes, also .^;-eine gestreckte Llin^e zwischen den Gelenk- ^ rillen 7^' und c-Q, mindestens so lang ist, viie die Summe des geradlinigen Abstandes .:wi.?chen der ersten Jelen-Krille 75 und luv zweiten 3elenkrille 7' zu.^.iglioh des geradlinigen Abstandes zwischen den Galenkrillen 75 und tiO. Wäre dies nicht der Fall, so wäre das Gelenk kein SchÖa*ppscharnier, weil der gekrümmte Federarm 76 nicht ausreichend gedehnt werden könnte, um die Gelenkrillen 75,7ü uua oO in eine gemeinsame Ebene zu bringen. Eine solche Zwischenstellung, die dem Zustand des labilen Gleichgewichtes entspricht, ist aber erforderlich, well das Scharnier sonst nur eine ier beiden

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bleibenden Stellungen einnehmen könnte, also entweder stets in die Schließstellung oder in die Offnungs stellung zurückkehren würde". Die maßgebliche gestreckte Lange des Federarms liegt zwischen den Längen seines Innenbogens 82 und-seines Außenbogens 83.

Fig. l4 und 15 zeigen ein derartiges, als Strang hergestelltes Schnappscharnier in einer Zwischenstellung und in seiner Schließstellung. In der Zwischenstellung nach Fig. 1^- ist der gebogene Federarm 76 gedehnt und weniger stark gekrümmt als in Fig.13· Die beiden'Gelenkteile 73 und 7^- sind an ihren äußeren Längskanten je mit einem Schlitz 84- versehen, in die z.B„ zwei Platten oder Flachkanten irgendwelcher sonstiger Teile eingesteckt werden können, die alsdann durch ein abgefedertes Schflftppscharnier derart_tverbunden „ sind, daS sie nach Bedarf entweder in eine gestreckte 0ffnungs1aglP) oder in eine berührende Schließstellung geklappt werden können.

Bin derartiges, als Strang hergestelltes Schitttppscharnier wird aufi haibjßtarrem, federndem Kunststoff, z.B. aus Polypropylen, hergestellt und kann nach Bedarf rechtwinklig zu seiner Längsachse in einzelne Abschnitte zerschnitten werden.

Fig. 16 zeigt eine besondere Ausführung des Scharniers nach Fig. 1-4, von dem aber nur der erste Gelenkteil 86 dargestellt ist. Er weist zwei parallele Schenkel 87 auf, die an ihren freien Enden je einen nach außen ragenden Lagerzapfen'ob tragen. Zwischen den Sctenkeln 07 befindet sich ein Federarm 90, der an seinem freien Ende zwei koaxiale Lagerzapfen 91 aufweist. Der Federarm 90 ist dünner als die Schenkel 87, so daß er federnd biegsam ist. Der Gelenkteil bö kann mit den Lagerzapfen 88 an einem nicht dargestellten, anderen starren Gelenkteil angelenkt werden, wooei die gemeinsame Achse der * Lagerzapfen bc die erste Biegelinie A bildet. Der Federarm 90 kann

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mit seinen Zapfen 9ί gleichfalls an dem anderen starren G-elenkteil gelagert werden, wobei die gemeinsame Achse der Zapfen 91 die dritte Biegelinie G bildet. Die zweite Biegelinie B befindet sich an der Übergangsstelle des Federarms 9ü in die Platte des Gelenkteils b6. In der Ruhestellung befinden sich die Biegelinien κ,Β und G in einer gemeinsamen Ebene, wobei A zwischen B und C liegt. Diese Anordnung ergibt ein scharnierartiges Gelenk, dessen Gelenkteile zueinander einen Drehwinkel von 360 haben, wobei der Federarm 9O unter Druck kommt, sobald der Gelenkteil öö bezüglich des anderen Gelenkbeiles verschwenktfund zwar ohne Rücksicht auf die Richtung dieser Verschwenkung. Diese Gelenkausführung hat natürlich nur eine Ziuhesteilung und die Lage, in der sich das Gelenk Im Zustand des labilen Gleichgewichtes befindet, liegt um lbO° versetzt zur Ruhestellung ο

i^;'ig.f'/ zeigt die erste Ausführungsform einer vierten Abwandlung

der Erfindung, bei der ein erster Gelenkteil 9^» sin aus zwei paral-

$ IpGi hltb tufa Jp, fe&t+Q.ttU

lslen Δ*«ομ. 95a, 95b bestehender Ke^Uiäge-teil und ein zweiter Gelenkteil vorgesehen sind, der seinerseits aus einem ersten Teil 96 Lind einem zweiten Teil 9b besteht. 3ei einer Anwendung dieser vierter Ausführung der Erfindung bilden die Teile 96 und 9Ö die beiden Enden eines Spannbandes, das z»B. den Umfang irgend eines zylindrischen Teils umschließt und gegen Eindringen von Staub schützt oder eine sonstige Zweckbestimmung hat. Solche Spannbänder werden z.B. zum Abdienban von Spulen bei Datenverarbeitungsmaschinen weitgehend verwendet. Natürlich Können die Teile 9ö und 9& aber auch an getrennten Streifen oder 3ändern sitzen und zum Herstellen einer lösbaren Verbindung äienen«

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Der Teil 96 besteht aus einem flachen, oandartigen- Streifen^; ■■■-.-100, der auf seiner Oberfläche einen fest angebrachten Schliieikörper 102 trägt und "an seiner Unterfläche mit zwei zueinander parallelen Randnuten 104 versehen ist, die -z.B.^:die Außenrdnder von zwei nicht dargestellten, kreisförmigen Abdeckplatten einer ■ Bandspule aufnehmen können. Der H4iilsk'örper 102 kann mit aem Streifen 100 einteilig hergestellt oder als selbständiger Teil'daran ■ befestigt sein. Hr besteht im'wesentlichen aus einem Flachstück 105> an dem s-wei Spannschenkel 95a und ^5.b' mit Gelenkrillen 106 ange-^ti: ■ lenkb sind. Zwischen den beiden Spannschenkeln 95a und yy'o vielst¹-das Flachstück 105 eine Schließrast 108 auf. :..·-. --■_--, j

Der Teil 98 besteht aus einem Flachstreifen 110, der' in-seinem Querschnitt mit dem Querschnitt des Streifens 100 übereinstimmt und auf seiner Oberfläche einen Schließblock Ί12 trägt, Auch dieser ^; Block kann mit dem Streifen 110 einteilig nergestellt oder an ihm verklebt, verschweißt oder auf sonstige Weise befestigt sein. Der Schließblock 112 besteht aus einem dünnen EndstückH^, das in eineir stärkeren Kopf 116 übergeht. Der Kopf 116 ist in seiner 3reite kleiner als der Abstand zwischen den Innenkanten der Spanns-chenkel y$a und 95o, so daß er in die Öffnung zwischen den Spannschenkeln paßt. An seiner Hinterkante weist der Kopf 116 eine Hut 117, an seiner Vorderkante eine Schließzunge 118 auf, die in die Schließrast 108 eingreifen kann.

Natürlich könnten die Streifen 100 und 110 bei anderer Zweckbestimmung auch aoweichende Querschnitte aufweisen und mit anderen Schließmitteln versehen sein.

Der erste Gelenkteil 9^ weist schließlich eine starr angebrachte

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-Stützzunge 120 auf, deren Breite etwas- Kleiner ist als der Abstand zwischen den Spannscnentieln 9^a und y^D und die mit einer gerundeten Kante 121 in die gerundete Nut 117 des Schließblocks 112 paßt.

Pig. Io - 20 zeigen die Teile in unterschiedlichen Stellungen beim Verschließen mit Hilfe des Escharnierartigen 3chliei3gelenks# Dabei werden zunächst die Teile yb und 9b mit ihren Enden aneinander gesetzt, wobei die Schlie.azunge 11b in die Schließest 108 eindringt. Ist dies gescnehen, so wird der erste Gelenkteil 94 fj niedergescnwenkt, so daß er mit der Endkante 121 der Stützzunge 120 ^ in die Nut lly eindringt und eine Gelenkachse zwischen dem ersten Gelenkteil 94 und dem Teil 9b' des zweiten Gelenkteils bildet. Die beiden Teile $b und ^b des zweiten Gelenkteils können in ihrer zusammengesetzten Stellung nach Fig. Ib -20 als ein einzelner Gelenkteil angesehen, werden. Demgem.;.; lassen sicn der erste Gelenkteil 94 ^un.d der aus den Teilen 9b und yc zusammengesetzte, zweite Gelenkteil auch als ein gelenkartiges Scharnier aui'i'asßer, wenn die Stützzunge 120 in die Nut 11? eingreift.

Fig. 19 zeigt die Teile in derjenigen Zwischenstellung oeim " Schließen.in der sich der erste Gelenkteil 94 in der Stellung des labilen-äTleichgewiciats befindet, in der die GelenKachaen 123> 124 und 120 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dabei sind die Gelenkachsen 123 und 124 durch die Gelenkrillen 10ό der Spannschenkel 95a und 95b und durch ihre Gelenkverbindung mit dem ersten Gelenkteil 94 bestimmt, der als Handhabe zum Schließen und Offnen der ßandschließe dient, während die dritte Gelenkachse durch die in der Nut 11? befindliche Kante 121 der Stützzunge 120 gebildet ist.

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Die Spannschenkel 95a und 95b sind nach Länge und Querschnitt so bemessen, daß sie in der Stellung des labilen Gleichgewichtes nach Fig.19 unter Längsspannung stehen. Obschon die Längsspannung in den Spannschenkeln selbst nur gering ist, werden die dünneren uelenkrillen an beiden Enden der Spaimschenkel durch diese Spannung stärker gedehnt. Natürlich müssen die Gelenkrillen in ihrer Stärke so Demessen werden, daß sie unter Wirkung dieser Längsspannung nicht ausreißen können.

Beim weiteren Niederschwenken kommt der erste Gelenkteil 9^ in die Stellung nach Pig.20, in der die Spannschenkel als Verbindung zwischen den Gelenkachsen 123 und 124 auf die andere Seite der Gelenkachse 126 gekommen sind. In dieser Stellung ist die Längsspannung in den Spannschenkeln 95a und 95b etwas kleiner als in Pig.I^ wodurch der Verbleib des ersten Gelenkteils 9^- in der Schließstellung gesichert ist.

Eine andere Ausbildung der vierten Ausfuhrungsform des Scharnierartigen Gelenks nach der Erfindung ist in Fig. 21 und 22 dargestellt„ Die beiden Spannsohenkel 130a und 130b des Federarms I30 sind hier in senkrechter Ebene gekrümmt. Die anderen Teile entsprechen im wesentlichen der in Fig.l7 - 20 beschriebenen Ausführung. Sie bestehen aus einem ersten Gelenkteil I3I« einem zweiten Gelenkteil der seinerseits durch die zusammensetzbaren Teile 133 und 13-Ί gebildet ist, wobei der Teil 134 ÄHKixk einen Schließkopf IjL aufweist, der mit einer vorderen Nut 137 eine gerundete Stützkante 13b des Teils 133 umschließt, wenn die Teile 133 und 134 aneinander¹ gesetzt sind/ Die Verbindung 137,13b entspricht der Verbindung durch die ScnlieS-rast 108 und die Scnließzunge 11b* Bei der Ausführung nacn Fig.17 Fig.20, wahren! eine- an der Hinterkante des Kopfes 136 vorgesehene

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Nut ΙΛΟ und die in sie eindringende, gerundete Kante 1^2 einer Stützzunge der Nut 117 und der Kante 121 naoh Pig-I? - 20 entsprechen. Die gekrümmten Spannschenkel 13Oa und 130b können unter Längsspannung eine stärkere Verlagerung aus der Stellung des labilen Gleichgewichtes durchführen als dies mit den geradlinigen Spannschenkeln nach Fig.17 - 20 möglich ist. Hierdurch wird nicht nur eine bessere Sicherheit fur den Verbleib in der Schlieiäs teilung erreicht, sondern auch die Gefahr eines Ausreißens der Gelenkrillen μ an den Snden der Spannschenkel vermindert.

In der Ausführung nach Fig.17 - 20 entspricht die mit 126 bezeichnete Gelenkachse der Gelenkrille 75 nach Fig.131 während die GelenKachse 12 ^ der Gelenkrille 7Ö und die Gelenkachse 123 der Gelenkrille BO nach Fig.13 entsprechen. Entsprechendes geht auch für die Ausführung nach Fig.21 und 22.

Natürlich benötigt die vierte Ausführung nach Fig«17 - 20 und ihre Abwandlung nach Fig.21 und 22 besondere Vorkehrungen beim Gießen dzw. Spritzgießen der Teile, wenn die Verschlußausrüstung einteilig mit den sie tragenden Streifen oder ßandenden 96 und 9ö " Hergestellt werden solle».

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   I=,)Abgefedertes, soharnierartiges Gelenk aus zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbaren, starren Gelenkteilen, von denen der eine mit dem anderen. zustitzllch durch einen elastisch-biegsamen Federarm gelenkig verbunden ist, der eine zur Gelenkachse parallele, jedoch versetzt liegende Schwenkachse aufweist, dadurch gekennzeicnnet, daß der Pederarm (20,42,62,76,90,95a und 95b, 130a und 130b). mit seiner Schwenkachse (26,44,51,64,78,91,124) unmittelbar am starren Körper des anderen Gelenkteils angreift und an seinem eigenen Gelenkteil eine zusätzlicne, zur Gelenkachse (a) und zur Schwenkachse (C) parallele ßiegeachse (B) aufweist, wobei der Federarm nach Länge und elastischer Biegsamkeit so ausgebildet ist, daß die beiden Gelenkteile (11,12;31,32;57,5ο;?3,74;94,9ό;131,133j in eine Stellung labilen Gleichgewichtes bewegbar sind, in der alle drei Achsen (A,B,C;60,64,66?75,7Ö,80}123,124,126) in einer gemeinsamen Ebene liegen und die elastische Stellkraft des Federarms für die Bewegung der Gelenkteile unwirksam ist.
2. 2. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des labilen Gleichgewichtes eine Zwischenstellung im Schwenkbereich der beiden Gelenkteile (11,12;31,32; 57,5ö; 73,74-594,96;131,133) ist.
3. 3..Scharnierartiges.Gelenk .nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens, der mit dem Federarm (2O0.. versehene '

   $ ihi (

   Gelenkteil (11$ einschließlich des Federarms (2φ einteilig aus Kunststoff besteht» .. . ... · _: -_;- ,_;._; . ,-. _; ;
4. 4. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden starren Gelenkteile (31,32) verbindende Gelenkachse (3*0 und die Schwenkachse (40) des Federarms (42) durch Gelenkrillen (36,44) gebildet sind und beide Gelenkteile (31,32) einschließlich des Federarms (42) aus einem einteilig hergestellten Kunststoffkörper bestehen.
5. 'j. Seharnierartiges Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkteile (57f58) zur Bildung einer federnden Einsteckklammer mit ihrer als Gelenkrille (60) ausgebildeten Gelenkachse V-förmig zusammenhängen, außen durch Gelenkrillen (64,66) mit einem kreisförmig gebogenen Federarm , (62) verbunden sind, der die im Scheitel des Gelenkkörpers befindliche Gelenkrille (60) außen umgreift, und daß die V-förmig zusammenhängenden Gelenkteile (57»5.8-) stabartig ausgebildet sind, einseitig angebrachte, querlielende Einsteckstift^ (52 - 55) tragen und mit den Gelenkrillen (60, 64,66) in eine gestreckte Stellung des labilen Gleichgewichts bewegbar sind. I
6. 6. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 4, dadurch ge- ^; kennzeichnet, daß die Gelenkteile durch Flachleisten (73,74) gebildet sind, deren Federarm (76) aus einer etwa halbzylindrischen Schale besteht, die die als Gelenkrille (75) ausgebildete Gelenkachse in ganzer Länge tibergreift und an ihren zur Gelenkachse parallelen Kanten mit den Eückenfläohen der Flachleisten (73,74-) durch Gelenkrillen (78,80) verbunden ist, die zusammen mit der als Gelenkachse dienenden Gelenkrille (75) in eine gemeinsame Ebene des labilen Gleichgewichts

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   bewegbar sind.
7. 7. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 6., dadurch gekennzeichnet/ daß die die Gelenkteile bildenden Flachleisten (73»7^) an den zu ihrer Gelenkrille (75) parallelen Außenkanten je einen über die ganze Kantenlänge reichenden Einsteekschlitz (8*0 aufweisen.
8. 8. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Flachleisten (73»7^) und ihren schalenförmigen Federarm (76) gebildete Gelenkkörper im Strangpreßverfahren hergestellt ist und aus einem von einer Strangpresse gelieferten Preßstrang oder Strangabschnitt besteht,
9. 9. Scharnierartiges Gelenk nach Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkteile (94,96; 131^33) zur Bildung eines Schließbügels für Bänder, Gehäusedeckel od,dergl. durch einen Federarm verbunden sind, der von zwei in Abstand voneinander liegenden, parallelen Spannschenkeln (95a,95b;13Oa,130b) gebildet ist, die einen Durchlaß für eine Stützzunge (120,lA2) des einen Gelenkteils (9k,131) und für einen von der Stütz zunge zu hintergreifenden Schlieib^OiCk (112,136) eines mit dem anderen Gelenkteil {$6,IJJ) mit Kupp« lungseingriff (108,118 bzw» IJ?,138) zu v#rblu4©iEid#a_f kample« mentären Schließkörpers (9&_Kl3&} teegspea^e»*' im üs&sm. Bereich die Gelenkriiien (%ü6 bzw* l23_älZM-l der %

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   Ebene des labilen Gleichgewichtes hindurch in eine Anlagestellung bewegbar sind.

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