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Scharnierverbindung
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Die Erfindung betrifft eine Scharnierverbindung zwischen einem Gehäuse
und dessen Deckel, an dem zum Zwecke einer doppelseitigen Lagerung zwei miteinander
fluchtende Lagerzapfen ausgebildet sind, während das Gehäuse den Lagerzapfen zugeordnete
und mit geeigneten Lagerbohrungen versehene Ansätze trägt und wenigstens an einem
der Ansätze eine Freisparung vorgesehen ist, die ein Einstecken des zugeordneten
Lagerzapfens in dessen Lagerbohrung in einer in bezug auf die Lagerbohrung radialen
Richtung erlaubt.
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Scharnierverbindungen, beispielsweise für einen schwenkbar an einem
Gehäuse anzuordnenden Deckel sind je nach Anwendungszweck in zahlreichen Ausführungsformen
bekannt. So finden einerseits bei relativ hohen Anforderungen an die Lagereigenschaften,
beispielsweise bei hohen Belastungen, Zapfen oder achsgelagerte Scharnierverbindungen
mit gegebenenfalls aufwendigen Passungen oder zusätzlichen lagerspielausgleichenden
Mitteln Anwendung. Andererseits sind für wenig betätigte Deckel und für untergeordnete
Zwecke steckbare Scharnierverbindungen mit unmittelbar an dem Deckel bzw. Gehäuse
ausgebildeten, insbesondere federnden Scharnierelementen oder auch sogenannte Filmscharniere
bekannt. Die zuerst genannte Gattung von Scharnierverbindungen bedingt im allgemeinen
eine aufwendige Fertigung, wenigstens einen Scharnierstift als zusätzliches Teil
so-' wie Montage- und Wartungsaufwand, während die zuletzt genannten und vorzugsweise
im Spritzgußverfahren aus Kunststoff hergestellten Scharnierverbindungen zwar keine
zusätzlichen Teile aufweisen, aber vielfach verschleißanfällig sind und je nach
ihrer konstruktiven Gestaltung Ermüdungserscheinungen zeigen.
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Nun kommt es insbesondere im Gerätebau darauf an, sowohl weitgehend
spielfreie als auch in gewissen Grenzen belastbare Scharnierverbindungen für aufschwenkbare
Deckel, Türen und Klappen, wie sie beispielsweise an Registriergeräten, einstellbaren
Zählern und dergl. üblich sind, vorzusehen.
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Das heißt, es ist in dieser Gerätegattung zweckmäßig, von vornherein
relativ enge Passungen erlaubende Zapfenlagerungen als Scharnierverbindungen mit,
soweit dies konstruktiv möglich ist, weit auseinander liegenden Lagerstellen festzulegen,
um dadurch die lagerspielbedingten Rippwinkel so klein wie möglich zu halten. Ferner
sollte eine solche Scharnierverbindung lageunabhängig und dementsprechend nicht
ohne weiteres durch gegenseitiges Verschieben von Deckel und Gehäuse, beispielsweise
in Richtung der Scharnierachse, trennbar sein.
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Da im Gerätebau vielfach große Stückzahlen gegeben sind, ist es im
Hinblick auf eine zügige Serienfertigung andererseits aber auch erforderlich, daß
eine geeignete Scharnierverbindung möglichst werkzeuglos montierbar ist, und daß
die Geräteteile, an denen die Elemente der Scharnierverbindung ausgebildet sind,
trotz der genannten Lagereigenschaften im Spritzgußverfahren aus Kunststoff gefertigt
werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, anßeinem vorzugsweise
aus Kunststoff herzustellenden Gerätegehäuse eiw leicht montierbare, insbesondere
steckbare Scharnierverbindung für dessen schwenkbar anzuordnenden Deckel zu schaffen,
die sowohl lageunabhängig ist als auch den Anforderungen hinsichtlich einer weitgehend
spiel- und kippfreien Lagerung ohne Wartungsaufwand und Ermüdungs- bzw.
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Verschleißerscheinungen gerecht wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß der Deckel quer zu einer
gedachten die beiden Lagerzapfen verbindenden
Drehachse elastisch
verformbar ist, daß an dem Deckel innerhalb des zwischen den Lagerzapfen befindlichen
federnden Bereichs eine Nocke ausgebildet ist, und daß der Nocke eine an dem Gehäuse
ausgebildete und in den Einsteckweg des Deckels hineinragende Rippe derart zugeordnet
ist, daß bei der Montage des Deckels Nocke und Rippe ale Rastelemente wirksam sind.
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Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht unter der Voraussetzung,
daß beide am Gehäuse ausgebildete und mit den Lagerbohrungen versehene Ansätze freigespart
sind, vor, daß als Nocke ein vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Drehachse des
Deckels ausgebildeter Bund dient und daß der Bund in bezug auf die beiden Lagerzapfen
mittig angeordnet ist.
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Der Vorteil, den die Erfindung bietet, ist darin zu sehen, daß,ohne
zusätzliche Elemente für die zu verbindenden Geräteteile verwenden zu müssen, eine
axiale und radiale Sicherung der über die Scharnierverbindung miteinander in Eingriff
stehenden Geräteteile gegeben ist, dabei die Montage werkzeuglos erfolgen kann und
dennoch die Lagereigenschaften einer Achs- bzw. Zapfenlagerung mit relativ engen
Toleranzen nutzbar bleiben. Vorteilhaft ist ferner, daß Materialermüdungen ausgeschlossen
sind, weil nach der Montage die Elemente der erfindungsgemäßen Scharnierverbindung
spannungsfrei miteinander in Eingriff stehen.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Gerätegehäuses
mit einem an diesem angelenkten Deckel, Fig. 2 einen Teilschnitt durch Deckel und
Gehäuse quer zur Scharnierachse vor der Montage der beiden Geräteteile;
Fig.
3 ein Schnittbild gemäß Fig. 2 unmittelbar vor dem Verrasten der Scharnierverbindung
Fig. 4 ein Schnittbild gemäß Fig. 2 nach der Montage der beiden Geräteteile Fig.
5 eine Ansicht eines besonderen Ausführungsbeispieles des Deckels, Fig. 6 eine Seitenansicht
gemäß Fig.. 5.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Gerätegehäuse
1 eine Frontplatte 2 befestigt, an der Ansätze 3 und 4 ausgebildet sind. Die Ansätze
sind mit seitlich freigesparten Lagerbohrungen 5 und 6 versehen, wobei die Freisparungen
in Richtung einer am Außenrand der Frontplatte ausgebildeten relativ kurzen Rippe
7 weisen.
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Der mit dem Gerät in geeigneter Weise mittels Schlosses 8 verschließbare
Deckel 9 weist Bunde 10 und 11 auf, an denen gegenständig Lagerzapfen 12 und 13
ausgebildet sind.
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Ferner ist an dem Deckel 9 eine Nocke 14, vorzugsweise rotationssymmetrisch
zur Dreh- bzw. Scharnierachse des Deckels 9, ausgebildet und zwar mittig in bezug
auf die beiden Lagerzapfen 12 und 13. Die Anordnung kann jedoch auch 8o getroffen
sein, daß lediglich eine Lagerbohrung, z. B. - 5 -, seitlich freigespart ist und
die Nocke 14 und dementsprechen auch die Rippe 7, die mit der Nocke 14 zusammenwirkt,
nicht mittig, sondern axial versetzt ausgebildet werden.
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Bei der Montage wäre in diesem Falle der Lagerz&pfen zuerst in
axialer Richtung in die ihm zugeordnete Lagerbohrung 6 einzuführen, bevor die Einsteckbewegung
und das Verrasten quer zur Scharnierachse erfolgen kann.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Deckels 9 zeigen die Figuren
5 und 6. Dabei geht die Außenfläche 15 des Deckels 9 stufenlos in eine vorzugsweise
zylindrische
Fläche 16 über, d. h. der Deckel 9 weist einen zylindrischen
Ansatz auf, der aus spritzgußtechnischen Gründen und der besseren elastischen Verformbarkeit
wegen nicht vollzylindrisch, sondern als Schale ausgebildet ist und an dem die Lagerzapfen
12 und 13, die Bunde 10 und 11, sowie in diesem Falle zwei weitere der Rippe 7 zugeordnete
Bunde 17 und 18 ausgeformt sind.
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Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen die einzelnen Phasen der Montage des
Deckels, wobei in Fig. 2 die bevorzugte Montagerichtung durch einen Pfeil dargestellt
sein soll, während in Figur 3 sichtbar ist, daß bei weiterer Bewegung des Dekkels
9 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 infolge der Maßdifferenz zwischen dem Maß a und
dem zwischen der Spitze 19 der Rippe 7 und der Kante 20 an den Ansätzen 3 und 4
gegebenen Entfernung b eine elastische Verformung des Deckels quer (weiterer Pfeil)
zur Einsteokrichtung notwendig ist, um ein Einrasten der Lagerzapfen in ihre Lagerbohrungen
zu ermöglichen. Dabei ist die erforderliche elastische Verformung und ein Einrasten
der Scharnierteile umso leichter erreichbar, je größer die in Fig. 1 mit 1 bezeichneten
Abstände zwischen den Lagerzapfen 12 und 13 und dem durch die Rippe 7 der Nocke
14 gegebenen Stützpunkt gewählt werden können.
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Bei einer Ausführungsform des Deckels 9 gemäß den Figuren 5 und 6
steht beim Einstecken die vollzylindrische Fläche 16 der Rippe 7 gegenüber, so daß
es in diesem Falle zweckmäßig ist, wenn die Rippe 7 so kurz wie möglich gewählt
wird.
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Der in Fig. 4 dargestellte Zustand stellt bei montierter Scharnierverbindung
eine Grenzstellung des Deckels 9 dar, d. h. die Rippe 7 bildet, in-dem sie mit der
Außenfläche 15 bzw. 16 des Deckels 9 zusammenwirkt, einen Anschlag für den Deckel
9 in bezug auf das Aufschwenken. Kommt der Dekkel 9 in eine Stellung, bei der die
Außenfläche 16 des schalenförmigen Ansatzes nicht mehr wirksam sein kann, so übernehmen
die Bunde 17 und 18 zusammen mit der Rippe 7 eine
Stützfunktion
gegen ein Verschieben des Deckels quer zur Scharnierachse. Eine Verschiebung des
Deckels 9 in Richtung der Scharnierachse ist durch die gewählte, an sich bekannte
Anordnung der Scharnierelemente von vornherein ausgeschlossen.