DE2720466C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung eines Scharniers, insbesondere zur Verbindung eines Flügels des Scharniers mit einem Gegenstand.

Ein Scharnier der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist etwa aus der US-PS 17 72 560 bekannt. Hierbei ist ein Flügel aus einem gedoppel­ ten Metallblechstück hergestellt, während der andere Flügel aus einem Streifen hergestellt ist, der zunächst in einen abgeflachten Zickzack-Quer­ schnitt zusammengefaltet wird, um drei Schichten zu bilden. Diese drei Schichten werden dann so verwendet, daß sie sich entlang der ganzen Länge des Scharniers sowohl über Aussparungen erstrecken, die die Gelenkhülsen des zuerst erwähnten Flügels aufnehmen, als auch über die Gelenkhülsen dieses zweiten Flügels, der aus diesem verstärkten Mate­ rial hergestellt ist. Die Verstärkungskante er­ streckt sich dabei quer über die genannten Aus­ sparungen, um eine winklige Begrenzung und eine Scharnieröffnung zu schaffen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für kleine und empfindliche Gegen­ stände geeignetes und dabei ausreichend stabiles Scharnier zu schaffen, dessen Winkelbewegung (beim Öffnen des Gegenstandes, z. B. beim Öffnen des Deckels einer kleinen Schachtel) begrenzbar ist, wobei außerdem vorzugsweise das Befestigen selbst des Scharniers an kleinen, empfindlichen Teilen des Gegenstandes vereinfacht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu der bekannten Ausführungsform gemäß US-PS 17 72 560 wird bei der vorliegenden Erfindung eine winklige Begrenzung durch eine Ver­ stärkung geschaffen, die zwischen den beiden Schar­ nierflügeln aufgeteilt ist, d. h. beide Scharnier­ flügel können gleich oder sogar identisch sein (während gemäß US-PS 17 72 560 die winklige Be­ grenzung durch eine Verstärkung an nur einem Flügel geschaffen wird und der andere Flügel ohne Verstärkung ist). Bei einem weiteren Ver­ gleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dieser bekannten Ausführung ist festzustellen, daß die bekannte Ausführung durch die Zickzack- Schichten verstärkt ist, was bedeutet, daß die diametralen Abmessungen des Scharniers - gemessen quer durch den Gelenkstift - gleich dem Durch­ messer dieses Gelenkstiftes plus sechsmal die Dicke des Metallbleches ist, aus dem das Scharnier her­ gestellt ist.

Demgegenüber ist bei der erfindungs­ gemäßen Konstruktion die diametrale Dicke gleich dem Durchmesser des Gelenkstiftes plus höchstens viermal der Dicke des Metallbleches. Auf diese Weise wird eine wesentlich zierlichere Konstruktion bei ausreichender Stabilität ermöglicht.

Weitere Einzelheiten des Scharniers sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Ein Verfahren zur Verbindung eines Flügels des Scharniers gemäß Anspruch 1 mit einem Gegenstand ergibt sich aus den Ansprüchen 6 und 7.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sei im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Metall­ blechstreifens zur Bildung eines ersten Scharnierflügels;

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines ähnlichen Streifens wie in Fig. 1, jedoch zur Bildung eines zweiten Scharnierflü­ gels;

Fig. 3 bis 8 aufeinanderfolgende Verfahrensschritte zur Bearbeitung des Streifens gemäß Fig. 1 für den ersten Scharnierflügel;

Fig. 9 das Anbringen des Flügels an einem ersten Ring;

Fig. 10 eine Teilaufsicht auf den Zusammenbau aus Scharnierflügel und Ring;

Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 10 zur Veranschaulichung des nachfolgen­ den Verfahrensschrittes;

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 11 zur Darstellung zweier Scharnierflügel, die an ihren ent­ sprechenden Gegenständen befestigt sind;

Fig. 13 einen gleichen Schnitt wie Fig. 12 zur Veranschaulichung des komplett zu­ sammengebauten Scharniers in geöffneter Stellung.

Gemäß Fig. 1 ist für die Ausbildung eines ersten Scharnierflügels ein erster Streifen 1 mit zwei freien Längskanten 1 a und 1 b aus Metallblech ge­ eigneter Dicke beispielsweise durch einen Stanz­ vorgang mit zwei Zungen 20 hergestellt, von denen jede zu einer Gelenkhülse geformt werden soll und die durch eine Aussparung 22 voneinander getrennt sind, in der eine Gelenkhülse eines zweiten Scharnierflügels aufgenommen werden soll. Der Strei­ fen 1 ist außerdem mit zwei Ausnehmungen 24, 26 versehen, die an entgegengesetzten Seiten der Zungen 20 angeordnet sind, und ferner sind an je­ dem Ende des Streifens zwei Löcher 28 vorgesehen.

Der in Fig. 2 dargestellte Streifen 2 (mit zwei freien Längskanten 2 a und 2 b) ist im wesentlichen gleichartig zu dem der Fig. 1, mit der Ausnahme, daß lediglich eine einzige Zunge 30 vorgesehen ist, die für die Schaffung einer Gelenkhülse be­ stimmt ist, die zwischen den beiden, aus den Zungen 20 zu formenden Gelenkhülsen aufgenommen werden soll, wozu zwei größere Aussparungen 32 auf jeder Seite der Zunge 30 vorgesehen sind.

Fig. 3 zeigt den nächsten Formungsvorgang, nach dem die Zungen 20 in Kanäle 34 umgeformt und gleichzeitig (als Erleichterung) eine Bewegungs­ rille 36 entlang der gegenüberliegenden freien Längskante 1 a des Streifens 1 eingeformt ist. Fig. 4 zeigt, wie die Kanäle 34 in komplette Ge­ lenkhülsen 38 geformt sind und wie die freie Längskante 1 a des Streifens 1 bei 40 beschnitten ist.

Nach Fig. 5 wird der Streifen 1 gemäß Fig. 4 in Längsrichtung um die Faltlinie 3 gefaltet. Fig. 6 zeigt die fertige Faltung, wenn der Streifen 1 in zwei Schichten 4, 5 gefaltet ist, wobei die Löcher 28 dann übereinanderliegen. Die Gelenkhülsen 38 stimmen dann mit den Rillen 36 überein, wie es noch deutlicher beispielsweise in den Fig. 12 und 13 zum Ausdruck kommt. In diesem Zusammenhang sei festgestellt, daß die Gelenkhülsen 38 - bei Be­ trachtung im Querschnitt - nicht symmetrisch ge­ genüber der Mittellinie der Dicke des Streifens 1 und auch nicht vollkommen asymmetrisch angeordnet sind, d. h. eine Tangente von der Außenseite einer Gelenkhülse würde nicht in einer Ebene liegen, die die Oberfläche des Streifens 1 enthält. Die genaue Ausbildung und Anordnung und der Grad der gewählten Asymmetrie wird zum Teil vom Durchmesser des ver­ wendeten Gelenkstiftes, d. h. vom Innendurchmesser der Gelenkhülsen 38 abhängen und wird derart sein, daß, wenn zwei Scharnierflügel zu einem kompletten Scharnier miteinander verbunden sind, die beiden Flügel in gegenüberliegendem (Fläche an Fläche) Kontakt liegen können. Zu diesem Zweck stimmt die Gelenkachse mit einer Ebene überein, die die Fläche des Streifens 1 enthält, die der mit der Rille 36 versehenen Fläche gegenüberliegt, oder sie liegt parallel zu und mit einem gewünschten Abstand von der Fläche.

Fig. 7 zeigt den Flügel in einem ersten abgeschnitte­ nen Zustand, während nach Fig. 8 durch eine zweite Ausklinkung eine erforderliche konkave Kante 42 gebildet ist, um das Scharnier mit einem Ring oder einem Fenster zusammenzupassen und die Scharnier­ flügel nicht in das Innere des Ringes vorspringen und so sichtbar werden zu lassen. Durch das Aus­ klinken gemäß Fig. 7 werden parallele Kanten 44 ge­ schaffen, die in einem passenden Schlitz im Ring­ teil aufgenommen werden. Es sei festgestellt, daß im Zustand der Fig. 8 die beiden Schichten 4, 5 der Flügel lediglich durch das Metallmaterial in den Bereichen 46 zusammengehalten werden, d. h. ganz in der Nähe der Löcher 28.

Fig. 9 zeigt den Flügel der Fig. 8 in einem Zustand, in dem er zu dem Schlitz 50 im Ring 52 ausgerichtet ist. In der zusammengesetzten Stellung, wie sie in Fig. 10 angedeutet ist, kann der Flügel im Ring angelötet (z. B. weichgelötet) werden, wodurch die beiden Schichten 4, 5 miteinander sowie mit dem Ring 52 verbunden werden. Danach können die zusam­ mengebauten Teile durch einen abschließenden Ab­ schneidevorgang in den Zustand gemäß Fig. 11 ge­ bracht werden; vorzugsweise wird die endgültige Form durch ein Abschleifen erreicht, um ein Zer­ brechen der Gelenkhülsen zu vermeiden, was bei einem Abschervorgang auftreten könnte.

Es leuchtet ein, daß mit geeigneten Preßwerkzeugen mehrere der hier beschriebenen, unterschiedlichen und gesonderten Verfahrensschritte bzw. Bearbei­ tungsvorgänge zu ein und derselben Zeit ausgeführt werden können. Es leuchtet ebenfalls ein, daß der Streifen 2 gemäß Fig. 2 im wesentlichen auf gleiche Art und Weise bearbeitet wird, so daß sich der Scharnierflügel 54 ergibt, der mit dem Ring zu­ sammengebaut wird, wie es allgemein in Fig. 12 an­ gegeben ist.

Wenn die beiden Flügel, d. h. der Flügel 54 und der Flügel gemäß Fig. 11, durch den Scharnierstift 56 miteinander verbunden sind, dann ist das Scharnier komplett zusammengebaut, entsprechend Fig. 13. Es läßt sich hier erkennen, daß die ursprünglich mit Rillen versehenen freien Längskanten 1 a, 2 a der zweiten Schichten beider Flügel eine mit der entsprechenden Längskante des anderen Flügels zusammenwirkende Anschlagkante 58 bzw. 60 bilden, die miteinander in Berührung kommen und die Schwenkbewegung der beiden Flügel begrenzen, wenn sich das Scharnier in seiner ge­ öffneten Position befindet. Es läßt sich ferner erkennen, daß der Weichlötvorgang die beiden Schichten über dem Bereich der Rille zum Umfang der Gelenkhülse vereinigt, wodurch eine Verstärkung dafür gebildet wird.

Weiterhin wird deutlich, daß die unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebene Ausführungsform zwei unterschiedliche Streifen 1, 2 (Fig. 1 und 2) ver­ wendet, die sich in erster Linie dadurch unterschei­ den, daß der erste Streifen 1 (Fig. 1) Zungen 20 trägt, die zwei Gelenkhülsen 38 formen, während der zweite Streifen 2 (Fig. 2) lediglich eine Zunge 30 zur Bildung einer einzigen Gelenkhülse trägt, die zwischen den beiden anderen angeordnet wird, wenn das Scharnier zusammengesetzt wird. Dies er­ fordert zwei gesonderte und unterschiedliche Werk­ zeuge für die Herstellung der Streifen 1, 2 und kann die Verwendung von zwei kompletten Werkzeug­ sätzen für die Herstellung der beiden Flügel bis zu dem Zustand erforderlich machen, in dem sie zu dem Scharnier zusammengesetzt werden.

Durch geeignete und zweckmäßige Modifikation ist es jedoch möglich, die benötigten Werkzeuge auf nur einen einzigen Satz zu reduzieren, beispiels­ weise durch Herstellung zweier identischer Streifen mit zwei Gelenkhülsen, die asymmetrisch in bezug auf die Länge des Streifens angeordnet sind, und die dadurch zusammengebaut werden, daß der eine der beiden Streifen umgekehrt und versetzt zum anderen angeordnet wird. Dies führt zur Herstellung eines Scharniers, das aus vier Gelenkhülsen anstatt aus drei (wie in der Zeichnung dargestellt) besteht.

Für Miniatur-Anwendungen können vier Gelenkhülsen zuviel sein, so daß eine Dreier-Version vorgezogen wird (wobei es sich um das Minimum einer zufrie­ denstellenden und sicheren Scharnierfunktion han­ delt). In diesem Falle ist eine Alternative möglich, bei der ein einziger Streifen zur Bildung von zwei Gelenkhülsen und ein einziger Werkzeugsatz ver­ wendet wird (für den Zustand einschließlich der Fig. 6). Es kann jedoch der den Scharnierflügel bildende Teil (entsprechend Fig. 7 und den folgenden Schritten) asymmetrisch abgeschnitten werden, und zwar entweder durch die Verwendung eines gesonderten Werkzeugsatzes (je nachdem, ob der Scharnierflügel aus dem Streifen gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 2 her­ gestellt werden soll) oder möglicherweise durch die Verwendung nur eines einzigen Satzes von Ab­ schneidwerkzeugen, die jedoch abwechselnd an unter­ schiedlichen Stellen relativ zur Länge des Streifens angesetzt werden, so daß, obwohl das endgültige Scharnier aus zwei Flügeln hergestellt wird, von denen jeder ein Paar Gelenkhülsen umfaßt, nur drei der vier Gelenkhülsen in dem zusammengebauten Schar­ nier Verwendung finden, indem eine im Zustand der Fig. 11 abgeschnitten wird.

Claims (7)

1. Scharnier, insbesondere zur Anbringung an kleinen und empfindlichen Gegenständen, enthaltend zwei durch einen Gelenkstift (56) miteinander ver­ bundene Flügel, die aus zwei durch Faltung her­ gestellten, übereinanderliegenden Schichten (4, 5) bestehen, wobei in der ersten Schicht (5) eine Gelenkhülse (38) sowie eine Aussparung (22, 32) zur Aufnahme der Gelenkhülse des an­ deren Flügels ausgeformt ist und sich die zweite Schicht (4) über die Gelenkhülse und die Aus­ sparung erstreckt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) beide Flügel weisen an ihrer der Faltlinie (3) abgewandten freien Längskante der ersten Schicht (5) die Gelenkhülse (38) und die Aussparung (22, 32) auf;
• b) die freie Längskante (1 a, 2 a) der zweiten Schicht (4) beider Flügel bildet eine mit der ent­ sprechenden Längskante des anderen Flügels zusammenwirkende, die Schwenkbewegung der Flügel begrenzende Anschlagkante (58, 60).

2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der eine Flügel zwei mit Abstand von­ einander angeordnete Gelenkhülsen und der andere Flügel eine Gelenkhülse aufweist.

3. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß beide Flügel zwei Gelenkhülsen und zwei Aussparungen aufweisen.

4. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Verbindung eines Flügels des Schar­ nieres mit einem Gegenstand (52) die Faltkante dieses Flügels mit Ausstanzungen (42, 44) ver­ sehen ist.

5. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Flügel aus Metall bestehen und ihre Schichten durch Weichlötung miteinander verbunden sind.

6. Verfahren zur Verbindung eines Flügels des Schar­ nieres gemäß Anspruch 1 mit einem Gegenstand, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) der Flügel des Scharniers wird in einer Länge hergestellt, bei der zu beiden Seiten des die Gelenkhülse und die Aussparung enthalten­ den mittleren Bereiches noch zwei Endbereiche verbleiben;
• b) in dieser Überlänge des Flügels wird der die Gelenkhülse und die Aussparung enthaltende mittlere Bereich eines Flügels mit dem Gegen­ stand verbunden;
• c) anschließend werden zur Herstellung der end­ gültigen Form des Flügels die beiden Endbe­ reiche des Flügels abgeschnitten.

7. Verfahren nach Anspruch 6 zur Verbindung eines Flügels des Scharnieres gemäß den Ansprüchen 1 und 3 mit einem Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden mit zwei Gelenkhülsen versehenen und in Überlänge hergestellten Flügeln der eine Flügel in Längs­ richtung versetzt mit dem Gegenstand verbunden und die zweite Gelenkhülse durch asymmetrisches Abschneiden entfernt wird.