DE19902897C2 - Verschwindscharnier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschwindscharnier gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Tür- bzw. Fensterbänder sollen ein möglichst freizügiges Schwenken des Tür- bzw. des Fensterflügels in einem weiten Winkelbereich ermöglichen, ohne daß die Einzelteile des Tür- bzw. Fensterbands an der entsprechenden Außen-, d. h. Sichtfläche, der Tür bzw. des Fensters optisch besonders in Erscheinung treten.

Aus der DE 41 37 050 A1 ist ein Verschwindscharnier be­ kannt, bei welchem sowohl die Zarge als auch der durch die Scharnierelemente mit der Zarge verbundene Türrahmen als Kastenprofil ausgebildet sind.

Das bekannte Verschwindscharnier weist als erstes Bandele­ ment einen hakenförmig ausgebildeten Scharnierbügel auf, des­ sen Fuß mittels eines gesonderten, im Inneren des Profils zu positionierenden Halteteils an das Türrahmenprofil schraubbar ausgebildet ist. An dem zum Verschrauben des Scharnierbügelfußes erforderlichen Halteteil ist ein Zapfen vorgesehen, welcher aus dem Innenraum des Türrahmenprofils durch die Profilwandung gesteckt und in eine entsprechende Bohrung des Scharnierbügelfußes eingesetzt werden muß, um die Verschraubung durchzuführen zu können.

Das zweite Bandelement des Scharniers ist als Halterung mit einer Lagerbuchse ausgebildet, in welche ein das freie Ende des Scharnierbandes innerhalb des Zargenprofils fixierender Lagerzapfen eingesetzt ist. Die Halterung für das Schar­ nierband ist innerhalb des Zargenprofils angeordnet, so daß sich die Drehachse des Scharnierbandes innerhalb des Profils und im wesentlichen parallel zur Achse des Zargenpro­ fils erstreckt.

Das bekannte Verschwindscharnier weist den Nachteil auf, daß der Schwenkbereich des an dem Scharnierbügel angeschla­ genen Tür- oder Fensterflügels begrenzt ist und damit für das Verschwindscharnier bestimmte Anwendungsbereiche, bei­ spielsweise ein Einsatz bei Saaltüren, ausgeschlossen wer­ den müssen. Die hier geforderte Schwenkbewegung mit einem Winkel ≧ 180° zum Öffnen der Tür oder des Fensters ist mit der gemäß DE 41 37 050 A1 vorgeschlagenen Konstruktion des Scharniers nicht ausführbar, da die Außenkanten des Zargen­ profils bzw. des zu schwenkenden Türblattes bei Überschrei­ ten eines Türöffnungswinkels von etwa 120° in Wirkungsein­ griff gelangen und eine weitere Schwenkbewegung blockieren.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verschwind­ scharnier der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit welchem eine Schwenkbewegung des Flügels einer Tür- oder eines Fensters mit einem Winkel bis zu 180° ausführbar ist, wobei auch der Flügel in geöffnetem Zustand sich harmonisch an die Zarge anfügen soll.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß eine Schwenkbewegung mit einem Winkel bis zu 180° in vorteilhaf­ ter Weise mit einem Scharnierbügel durchführbar ist, durch welchen nach Erreichen eines vorgebbaren Öffnungswinkels mit einem Wert bis zu ≦ 180° gleichzeitig eine relative Veränderung der Schwenkachse des Tür- oder Fensterflügels derart vorgenommen wird, daß die gegenüberliegenden, sich senkrecht erstreckenden Außenkanten des Zargen- und des Flügelprofils beim weiteren Öffnen der Tür oder des Fen­ sters nach Überschreiten des vorgegebenen Öffnungswinkels nicht in einen die Schwenkbewegung blockierenden Wirkungs­ eingriff gelangen können.

Erfindungsgemäß weist das Verschwindscharnier zur Verbin­ dung eines aus einem Kasten- oder Vollprofil gefertigten Rahmens eines Tür- oder Fensterflügels mit der dazugehöri­ gen aus einem Kasten- oder Vollprofil gefertigten Zarge ei­ ner Tür oder eines Fensters einen hakenförmigen Scharnier­ bügel aus zwei Teilstücken auf, welche mit einem Ende an der Zarge bzw. an dem Tür- oder Fensterflügel befestigt sind und mit ihrem jeweils anderen Ende unter Bildung eines Gelenks klappbar miteinander verbunden sind.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Scharnierbügel vorgesehen, bei welchem Teilstücke jeweils ein erstes magnetisches Mittel aufweisen, deren Ma­ gnetkraft eine Schwenkbewegung der Gelenkteile relativ zu­ einander blockieren, wenn die Gelenkteile durch Einleiten eines Drehmoments belastet werden, dessen Größe unterhalb eines Grenzwertes liegt.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Tür- oder Fensterflügel beim Öffnen der Tür oder des Fensters in einer ersten Öffnungsphase um den innerhalb einer Bandaus­ raumung im Zargenprofil fixierten Lagerzapfen um die durch die Achse des Lagerzapfens bestimmte, sich innerhalb und parallel zur Längsachse des Zargenprofils erstreckende Schwenkachse solange geschwenkt wird, bis das mit der Zarge verbundene Teilstück des Scharnierbügels einen innerhalb der Bandausraumung vorgesehenen Anschlag erreicht. Der An­ schlag bewirkt - bedingt durch die Massenträgheit des Tür- oder Fensterflügels - die Einleitung eines die Magnetkraft der magnetischen Haltemittel überwindendes Drehmoments, so daß eine zweite Öffnungsphase beginnt, in welcher der Scharnierbügel ausgeklappt und die Achse des die Teilstücke des Scharnierbügels verbindenden Gelenks in vorteilhafter Weise als Schwenkachse des Tür- oder Fensterflügels wirksam wird.

Durch eine derartige Verlagerung der Schwenkachse aus dem Zargenprofil kann der Tür- oder Fensterflügel bis zu einem Öffnungswinkel von 180° bequem in eine zu der durch die Zarge aufgespannten Ebene parallele Position geschwenkt werden, ohne daß das Zargenprofil mit dem Profil des Rah­ mens des Tür- oder Fensterflügels in Kontakt gelangt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die ersten magnetischen Haltemittel als zylindrische Dauer­ magneten ausgebildet, welche oberflächenbündig in die im Ge­ lenkbereich einander zugewandten Wandungen der Teilstücke des Scharnierbügels eingesetzt sind. Zum Erzeugen der er­ forderlichen Magnetkraft für das Halten der Teilstücke des Scharnierbügels in Grundstellung des Gelenks - d. h. bei eingeklapptem Scharnierbügel - sind die Dauermagneten mit unterschiedlicher Polarität einander gegenüberstehend ange­ ordnet.

Um bei relativ geringer Größe der Dauermagneten eine ausrei­ chend große Haltekraft erzeugen zu können, ist es entspre­ chend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung güns­ tig, wenn sich die Dauermagneten bei eingeklapptem Schar­ nierbügel auf gleicher Achse liegend gegenüberstehen.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das mit der Zarge verbundene Teilstück des Scharnierbügels ein zweites magnetisches Haltemittel auf, welches bevorzugt als Quader ausgebildet ist.

Der in der Bandausraumung der Zarge angeordnete Anschlag für den Scharnierbügel, welcher nach der ersten Öffnungs­ phase des Tür- oder Fensterflügels das Ausklappen des Scharnierbügels auslöst, bildet ein drittes magnetisches Haltemittel in Form eines geraden Prismas. Das zweite ma­ gnetische Haltemittel ist oberflächenbündig in die auf den Anschlag weisende Wandung des Teilstückwandung eingesetzt, um zu sichern, daß das zweite Teilstück des Scharnierbügels vollflächig an dem Anschlag anliegt, wenn der Tür- oder Fensterflügel einen Öffnungswinkel von 110° erreicht hat.

Durch das zweite und dritte magnetische Haltemittel, welche als Dauermagneten ausgebildet sind, wird eine Haltekraft er­ zeugt, die eine zweiphasige Schwenkbewegung des Tür- oder Fensterflügels beim Schließen sichert.

Die magnetischen Eigenschaften der Dauermagneten sind derart gewählt, daß die Haltekraft einen Wert aufweist, welcher größer ist als die durch die Reibung in dem die Teilstücke des Scharnierhebels verbindenden Gelenk bei einer Schwenkbewegung erzeugte Kraftkomponente. Dadurch wird die erste Phase der Schwenkbewegung beim Schließen des Tür- oder Fensterflügels, bei welcher die Achse des Gelenks die Schwenkachse bildet, bei einem verbleibenden Öffnungswinkel von etwa 110° abgeschlossen. Die Teilstücke des Gelenks be­ finden sich bei eingeklapptem Scharnierbügel in ihrer Grundstellung.

Die zweite Phase der Schließbewegung wird eingeleitet, wenn der Scharnierbügel eingeklappt ist und aufgrund der Massen­ trägheit des Tür- oder Fensterflügels eine Kraftkomponente in das mit der Zarge verbundene Teilstück des Scharnierbü­ gels eingeleitet wird, deren Größe die Haltekraft zwischen dem zweiten und dritten magnetischen Haltemittel über­ steigt, so daß sich das zweite Teilstück des Scharnierbü­ gels von dem in dem Zargenprofil angeordneten, prismenför­ migen Anschlag löst.

Dabei wird gleichzeitig die durch den im Innern des Zargen­ profils befindlichen Lagerzapfen festgelegte Achse als Schwenkachse für den Tür- oder Fensterflügel solange wirk­ sam, bis die Tür oder das Fenster vollständig geschlossen ist.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Teilansicht eines Horizontalschnittes durch eine geschlos­ sene Tür,

Fig. 2 und 3 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 1 bei halb bzw. vollständig geöffneter Tür,

Fig. 4 den in Fig. 1 gezeigten Scharnierhebel in Ansicht von oben,

Fig. 5 den in Fig. 1 gezeigten Scharnierhebel in Ansicht von vorn, sowie

Fig. 6 die Ansicht des Schnittes längs der Linie A . . . A ge­ mäß Fig. 4.

Das Verschwindscharnier 1, welches in der Teilansicht eines Horizontalschnittes durch den Bereich einer Glastür 2 gemäß den Fig. 1, 2 und 3 in unterschiedlichen Öffnungszustän­ den dargestellt ist, verbindet das Kastenprofil des Rahmens 3 des Türflügels 4 der Glastür 2 mit dem Kastenprofil 5 der Türzarge 6.

Das Verschwindscharnier 1 weist einen hakenförmigen Schar­ nierbügel 7 mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Teil­ stücken 7.1 und 7.2 auf. Das Teilstück 7.1 ist mit einem Ende an einem Lagerzapfen 8 schwenkbar befestigt. Dir La­ gerzapfen ist Teil einer Halterung 9, welche ihrerseits mit dem Kastenprofil 5 unter Verwendung eines Versteifungswin­ kels 10 der Zarge 6 verbunden ist. Das Teilstück 7.2 bildet selbst eine Halterung für den Rahmen 3 des Türflügels 4 und ist unter Verwendung eines Verstärkungskörpers 11 mit dem Rahmenprofil verschraubt. Die Schraubverbindung ist mit 12 bezeichnet.

Die freien Enden der Teilstücke 7.1 und 7.2 sind in Form eines Gelenks 13 klappbar miteinander verbunden. Bei ge­ schlossener Glastür 2 (vergleiche die Darstellung gemäß Fig. 1) ist der Scharnierbügel 7 eingeklappt und das Gelenk 13 befindet sich in seiner Grundstellung.

Die Teilstücke 7.1 und 7.2 weisen jeweils einen Dauermagne­ ten 14, 15 auf, welcher zylindrisch ausgebildet ist und mit der Oberfläche bündig auf der Seite des Teilstücks 7.1, 7.2 eingesetzt, welche dem jeweils anderen Teilstück 7.2, 7.1 gegenüberliegt. Bei eingeklapptem Scharnierbügel 7 liegen die Dauermagneten 14 und 15 auf gleicher Achse, um eine ma­ ximale magnetische Haltekraft zu erzeugen.

Diese Haltekraft ist größer als die durch die Reibung zwi­ schen dem Lagerzapfen 8 und dem dort gelagerten Ende des Teilstücks 7.1 erzeugte Kraftkomponente, so daß beim Öff­ nen der Glastür 2 in einer ersten Phase ein Schwenken des Türflügels 4 bis zu einem Öffnungswinkel von 110° der Scharnierbügel 7 in eingeklapptem Zustand verbleibt und aus der Bandausraumung 16 der Zarge 6 herausbewegt wird. Die Achse des Lagerzapfens 8 bildet in dieser Phase die Schwenk­ achse 17 des Türflügels 4.

Ist der Öffnungswinkel von 110° erreicht (vergleiche die Darstellung gemäß Fig. 2), trifft das Teilstück 7.1 voll­ flächig auf den in der Bandausraumung 16 angeordneten, als Dauermagneten ausgebildeten Anschlag 18. Aufgrund der Massen­ trägheit des Türflügels 4 wird über das Teilstück 7.2 in das Gelenk 13 ein Drehmoment eingeleitet und eine Kraftkom­ ponente erzeugt, welche die Haltekraft der Dauermagneten 14, 15 überwindet. Der Scharnierbügel 7 klappt auf, wodurch der Türflügel 4 in der zweiten Phase der Schwenkbewegung einen Öffnungswinkel von 180° erreicht und sich parallel zu der von der Zarge 6 aufgespannten Ebene erstreckt.

Eine derartige Positionierung des Türflügels nach Abschluß der zweiten Phase der Schwenkbewegung (vergleiche die Dar­ stellung gemäß Fig. 3) ist möglich, da jetzt die Achse 19 des Gelenks 13 die Schwenkachse für den Türflügel 4 bildet, welche sich parallel zur Längsachse der Zarge 6, je­ doch außerhalb des Kastenprofils 5 der Zarge erstreckt.

Beim Schließvorgang der Glastür 2, welcher ebenfalls in zwei Phasen abläuft, wird ein weiterer Dauermagnet 20 wirk­ sam, welcher in dem Bereich des Teilstücks 7.1 des Schar­ nierbügels 7 eingesetzt ist. Der Dauermagnet 20 ist als Quader ausgebildet und befindet sich mit dem dauermagneti­ schen Anschlag 18 in der Bandausraumung 16 in Wirkungsein­ griff, wenn beim Öffnen der Öffnungswinkel von 110° er­ reicht worden ist.

Die magnetische Haltekraft zwischen dem Anschlag 18 und dem Magneten 20 ist größer als die durch die Lagerreibung im Gelenk 13 erzeugte Kraftkomponente und sichert dadurch, daß in der ersten Phase des Schließvorganges die innerhalb des Profils 5 der Zarge 6 befindliche Achse 17 des Lagerzapfens 8 als Schwenkachse blockiert ist und eine Schwenkbewegung des Türflügels 4 um die Achse 19 des Gelenks 13 erfolgt.

Wenn der Scharnierbügel 7 nach Erreichen eines Türöffnungs­ winkels von 110° vollständig eingeklappt ist, beginnt die zweite Phase des Schließvorgangs. Durch die Massenträgheit des Türflügels und die Hebelwirkung des Teilstücks 7.1 des Scharnierbügels 7 wird die magnetische Haltekraft zwischen dem Anschlag 18 und dem Scharnierhebelteilstück 7.1 über­ wunden und es erfolgt eine Verlagerung der Schwenkachse 19 von außen in das Profil 5 der Zarge 6. Die Schwenkbewegung er­ folgt in der zweiten Phase des Schließvorgangs um die Achse 17 des Lagerzapfens 18, bis sich der zusammengeklappte Scharnierhebel 7 vollständig in der Bandausraumung 16 be­ findet und die Glastür 2 geschlossen ist.

Die Verlagerung der Schwenkachse 19 des Fensterflügels 4 der Glastür 2 zwecks Erreichen eines Öffnungswinkels ist also möglich, wenn die Haltekraft zwischen den zylindrischen Dauermagneten 14, 15 in den Teilstücken 7.1 und 7.2 bzw. zwischen dem dauermagnetischen Anschlag 18 und dem quader­ förmigen Dauermagneten in dem Teilstück 7.1 des Scharnier­ hebels 7 einen Wert aufweist, welcher jeweils größer ist als der Wert der zum Überwinden der Lagerreibung in dem Ge­ lenk bzw. an dem in der Zarge angeordneten Lagerzapfen er­ forderlichen Kraftkomponente.

Der Aufbau des zweiteilig ausgebildeten Scharnierhebels 7 ist in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt.

Der in eingeklapptem Zustand gezeigte Scharnierhebel 7 weist zwei Teilstücke 7.1 und 7.2 auf, welche in einem Ge­ lenk 13 unter Verwendung einer Achse 21 verbunden sind. Das Teilstück 7.2 ist als Halterung für den Fensterflügel aus­ gebildet und stützt sich auf dem Teilstück 7.1 ab, welches mit seinem gelenkfernen Ende an dem Lagerzapfen 8 in der Bandausraumung 16 innerhalb des Zargenprofils 5 befestigt ist.

Zwischen den mittels der Achse 21 verbundenen Teilstücken 7.1 und 7.2 ist eine Buchse 22 vorgesehen, so daß das Ge­ lenk 13 ein Drucklager bildet.

Die Dauermagneten 14, 15 sind oberflächenbündig in die im Gelenkbereich einander zugewandten Wandungen 23, 24 der Scharnierbügelteilstücke 7.1 und 7.2 derart eingesetzt sind, daß sie einander mit unterschiedlicher Pola­ rität gegenüberstehen.

Die Dauermagneten 14, 15 weisen eine im wesentlichen zylind­ rische Form auf und sind auf gleicher Achse 25 liegend an­ geordnet.

Der die Haltekraft zwischen dem Anschlag 18 und dem Teilstücke 7.1 sichernde, quaderförmig ausgebildete Dauer­ magnet ist mit 20 bezeichnet. Er erstreckt sich über die ge­ samte Höhe des Teilstücks 7.1 und ist oberflächenbündig eingesetzt.

Claims (12)

1. Verschwindscharnier (1) zur Verbindung eines aus ei­ nem Kasten- oder Vollprofil gefertigten Rahmens (3) eines Tür- oder Fensterflügels (4) mit der dazugehörigen aus ei­ nem Kasten- oder Vollprofil gefertigten Zarge (6) einer Tür oder eines Fensters (2), mit einem hakenförmigen Scharnier­ bügel (7), welcher mit einem Ende an einem innerhalb einer Bandausraumung (16) im Zargenprofil (6) fixierten Lagerzap­ fen (8) derart schwenkbar befestigt ist, daß sich die durch die Achse des Lagerzapfens (8) bestimmte Schwenkachse (17) des Tür- oder Fensterflügels (4) parallel zur Längsachse des Zargenprofils erstreckt, und an seinem anderen Ende mit dem Rahmen (3) des Tür- oder Fensterflügels (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hakenförmige Scharnierbügel (7) zwei Teilstücke (7.1, 7.2) aufweist, welche mit einem Ende an der Zarge (6) bzw. an dem Tür- oder Fensterflügel (4) befestigt und mit ihrem jeweils anderen Ende unter Bildung eines Gelenks (13) klappbar miteinander verbunden sind.

2. Verschwindscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilstücke (7.1, 7.2) jeweils ein erstes magnetisches Haltemittel (14, 15) zur Erzeugung einer Ma­ gnetkraft aufweisen, welche eine ein Ausklappen des Schar­ nierbügels (7) bewirkende Relativbewegung der Scharnierbü­ gelteilstücke (7.1, 7.2) bei Belastung unterhalb eines Grenzwertes für ein eingeleitetes Drehmoment blockiert.

3. Verschwindscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten magnetischen Haltemittel (14, 15) als Dauermagneten ausgebildet sind.

4. Verschwindscharnier nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dauermagneten (14, 15) oberflächenbündig in die im Gelenkbereich einander zugewandten Wandungen der Scharnierbügelteilstücke (7.1, 7.2) derart eingesetzt sind, daß sie sich bei in eingeklapptem Zustand befindlichem Scharnierbügel (7) einander mit unterschiedlicher Polarität gegenüberstehen.

5. Verschwindscharnier nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dauermagneten (14, 15) eine im wesentli­ chen zylindrische Form aufweisen und auf gleicher Achse (25) liegend angeordnet sind.

6. Verschwindscharnier nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, einseitig an der Zarge (6) befestigte Teilstück (7.1) und das zweite, als Halterung für den Tür- oder Fensterflügel (4) ausgebil­ dete, Teilstück (7.2) durch eine Achse (21) schwenkbar mit­ einander verbunden sind.

7. Verschwindscharnier nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die Halterung bildende, zweite Teilstück (7.2) auf die an dem ersten Teilstück (7.1) des Scharnier­ bügels (7) befestigte Achse (21) aufgesteckt ist und sich auf dem ersten Teilstück (7.1) abstützt.

8. Verschwindscharnier nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den beiden Teilstücken (7.1, 7.2) ein auf die Achse (21) aufgeschobenes Distanzstück (22) zur Bildung eines Drucklagers vorgesehen ist.

9. Verschwindscharnier nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachse der Achse (21) und die Längsachse des in der Zarge (6) vorgesehenen Lagerzapfens (8) parallel zueinander erstrecken.

10. Verschwindscharnier nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit der Zarge (6) verbundenen Teilstück (7.1) des Scharnierbügels (7) ein zweites magnetisches Haltemittel (20) und in der Bandaus­ raumung (16) der Zarge ein drittes magnetisches Haltemittel (18) vorgesehen sind, welche zur Erzeugung einer maximalen Haltekraft zwischen Scharnierbügel und Zarge in Wirkkontakt gelangen, wenn der Tür- oder Fensterflügel (4) in eine Of­ fenstellung mit einem Öffnungswinkel von bevorzugt 110° ge­ schwenkt ist.

11. Verschwindscharnier nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite magnetische Haltemittel als qua­ derförmiger Dauermagnet (20) ausgebildet und oberflächen­ bündig in die auf den Anschlag weisende Wandung des Teil­ stücks (7.1) eingesetzt ist und das dritte magnetische Haltemittel einen prismenförmigen, dauermagnetischen An­ schlag (18) für den Scharnierbügel (7) bildet.

12. Verschwindscharnier nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Halte­ mittel (14, 15, 18, 20) derart ausgebildet sind, daß zwi­ schen den ersten magnetischen Haltemitteln bzw. dem zweiten und dem dritten magnetischen Haltemittel ein Magnetfeld vorhanden ist, dessen Haltekraft einen Wert aufweist, wel­ cher jeweils größer ist als der Wert einer zum Überwinden der Lagerreibung in dem Gelenk (13) bzw. an dem in der Bandausraumung (16), der Zarge (6) angeordneten Lagerzapfen (8) erforderlichen Kraftkomponente.