DE2918638A1

DE2918638A1 - Nach oben oeffnende gelenkig gegliederte tuer zum verschliessen einer vertikalen oeffnung

Info

Publication number: DE2918638A1
Application number: DE19792918638
Authority: DE
Inventors: Gerald W Galbreath
Original assignee: Overhead Door Corp
Current assignee: Overhead Door Corp
Priority date: 1978-05-22
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-29
Also published as: GB2022178B; JPS54154141A; US4205713A; GB2022178A

Description

Nach oben öffnende gelenkig gegliederte Tür zum Verschließen einer vertikalen öffnung.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Rollenscharniereinheit für eine nach oben öffnende gelenkig gegliederte Tür, beispielsweise zur Verwendung bei einem Lkw-Anhänger.

Bei Lkw-Türen zum Aufwärtsrollen oder aufwärtswirkend wird gewöhnlich eine Anzahl gelenkig miteinander verbundener Türabschnitte verwendet, wobei die Tür auf zwei L-förmigen Bahnen rollend gelagert ist, damit die Tür aus einer im wesentlichen vertikalen Schließstellung in eine im wesentlichen horizontale Offenstellung bewegt werden kann. Die Tür ist mit Rollenscharniereinheiten versehen, die benachbart ihren Seitenkanten angeordnet sind und welche nicht nur die benachbarten Türabschnitte gelenkig miteinander verbinden,, sondern auch eine Rolle lagern, die auf der L-förmigen Bahn aufruht. Die Rollenscharaiereinheit verwendet

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gewöhnlich zwei gegenüberliegende Scharnierhälften, die an benachbarten Türabschnitten befestigt sind, welche Scharnierhälften ein metallisches Scharnierrohr lagern, in welchem ein metallischer Rollenschaft axial schwimmend gelagert ist, um einen Ausgleich für Bahnveränderungen zu schaffen. Dieser Rollenschaft trägt eine metallische Rolle an seinem äusseren Ende, die zur rollenden Auflage auf der benachbarten Metallbahn angeordnet ist. Obwohl große Zahlen dieser Rollenscharniereinheiten während vieler Jahre zufriedenstellend gearbeitet haben, weisen diese bekannten Einheiten Merkmale auf, die weniger als optimal sind.

Beispielsweise ist das Rollen der Rolle auf der Bahn wegen des metallischen Kontakts zwischen beiden unerwünscht geräuschvoll. Zusätzliches Geräusch wird ferner durch den metallischen Kontakt zwischen dem Scharnierrohr und den auf diesem schwenkbar gelagerten Scharnierhälften verursacht .

Bei einem Versuch, diese bekannte Rollenscharniereinheit zu verbessern, insbesondere das Geräusch auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wurde eine Rollenscharniereinheit entwickelt, bei der eine Kunststoffrolle mit einer Gummibereifung versehen ist, wobei die Rolle auf einem metallischen Rollenschaft gelagert ist, der Preßsitz innerhalb des Scharnierrohres hat. Obwohl mit dieser Einheit eine Geräuschminderung erzielt werden konnte, sind bei dieser Einheit immer noch Nachteile vorhanden. Beispielsweise sind bei dieser Einheit die Rolle und der Schaft axial gehalten mit bezug auf das Scharnierrohr wegen des Preßsitzes, so daß es erforderlich ist, genaue Toleranzen bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Bahn aufrecht zu erhalten, und insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Bahn mit bezug auf die Türöffnung. Jede mangelhafte Ausrichtung oder Veränderung in der Breite zwischen den Bahnen hat zur Folge, daß die

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Rolle seitwärts gleitet, was zu einem raschen Verschleiß der Rollenlauffläche führt.

Ein weiteres Problem, das bei den bekannten Rollenscharniereinheiten auftritt, ist die Lockerheit in der Gesamtgelenkverbindung, welche Lockerheit sich aus dem großen diametralen Spiel zwischen dem Scharnierrohr und den Scharnierhälften ergibt. Die bekannten Rollenscharniereinheiten haben ein beträchtliches diametrales Spiel erfordert, um die Tür mit annehmbaren und erzielbaren Toleranzwerten herzustellen und gleichzeitig die beträchtlichen Toleranzen und Schwankungen zu kompensieren, die im Aufbau der Fahrzeugkarosserie und der auf dieser angeordneten stationären Bahnen auftreten. Diese Spielbeträge haben notwendigerweise zu einer beträchtlichen Lockerheit zwischen benachbarten Türabschnitten geführt,was eine weitere Zunahme des Geräusches herbeiführte, das durch die Einheit während der Türbetätigung hervorgerufen wird und den Verschleiß der zusammenwirkenden Teile zusätzlich beschleunigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Rollenscharniereinheit zu entwickeln, welche die meisten der vorerwähnten Nachteile im wesentlichen auf ein Mindestmaß herabsetzt und gegebenenfalls beseitigt, gleichzeitig jedoch die Herstellung der Türe und der Rollenscharniereinheit mit praktischen und wirtschaftlichen Toleranzen ermöglicht.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Rollenscharniereinheit der vorerwähnten Art zu entwickeln, bei der ein Scharnierrohr aus einem steifen Kunststoff verwendet wird, welches Scharnierrohr mit zusammenwirkenden Scharnierteilen am Türabschnitt zum Einrasten gebracht werden kann, um eine dichtere Gelenkverbindung zwischen den Türabschnitten zu erhalten und gleichzeitig eine geräuschlose gleitbare Verbindung zwischen dem Scharnierrohr und dem Rollen-

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schaft herzustellen, die es dem letzteren ermöglicht, sich axial und sogar drehbar mit bezug auf das Scharnierrohr zu bewegen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Aufriß, welche die Innenseite einer Lkw-Türe zeigt;

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht im Aufriß der Rollenscharniereinheit;

Fig. 3 und 4 Ansichten im Schnitt nach der Linie III-III bzw. IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht des Scharnierrohres im Aufriß;

Fig. 6 eine Draufsicht de's in Fig. 5 gezeigten Scharnierrohres;

Fig. 7 eine Ansicht _K teilweise im Schnitt., der Rolle und deren Lagerachse;

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, welche jedoch eine Abänderungsform zeigt.

In Fig. 1 ist ein Teil eines herkömmlichen Lkw-Anhängers 11 gezeigt, der entgegengesetzte Seitenwände 12 aufweist, welche durch eine obere Wand 13 miteinander verbunden sind, sowie eine Rückwand 14, die eine herkömmliche Türöffnung 16 besitzt. Zum Schließen der öffnung 16 in herkömmlicher Weise ist eine bewegliche Tür 17 angeordnet. Die Tür besteht aus Abschnitten und wird durch eine Anzahl-Platten bzw. Abschnitte 18 gebil-

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det, die miteinander durch Scharniere in herkömmlicher Weise gelenkig verbunden sind. Die Tür 17 ist benachbart ihren Seitenkanten mit Rollenscharniereinheiten 21 versehen, welche nicht nur die benachbarten Türabschnitte gelenkig verbinden, sondern auch die Tür auf zwei vonein^ ander in Abstand befindlichen und int wesentlichen parallelen L-förmigen Bahnen 22 rollend lagern. Die Bahnen 22 umfassen vertikale Bahnabschnitte 23, die an der Rückwand 14 auf entgegengesetzten Seiten der Öffnung 16 befestigt sind, um die Tür 17 in einer im wesentlichen vertikalen Stellung zu halten, in welcher sie die Öffnung verschließt. Diese vertikalen Bahnabschnitte 23 sind ihrerseits an ihren oberen Enden durch zwischenliegende bogenförmige Bahnabschnitte mit den waagrechten Bahnabschnitten 24 verbunden, die sich in das Innere des Fahrzeugs erstrecken und benachbart der oberen Wand 13 fest angeordnet sind. Die Tür kann zwischen einer vertikalen Stellung für den Verschluß der Öffnung 16, wie in Fig. 1 dargestellt, in eine offene horizontale Stellung rollend bewegt werden, in welch letzterer die Tür im wesentlichen auf und zwischen den horizontalen Bahnabschnitten 24 gelagert ist.

Die Tür 17 und die Führungsbahnen 22 sind, wie kurz beschrieben, von herkömmlicher Act, so daß sich eine nähere Beschreibung derselben erübrigen dürfte.

Die Rollenscharniereinheit 21 besitzt, wie in Fig. 2-4 gezeigt, zwei identische Scharnierhälften oder -Teile 31 und 32, die an benachbarten Türplatten befestigt sind, welche in Fig. 2 mit 18 und 18* bezeichnet sind. Der Scharniertell 31 weist eine Befestigungsplatte 33 auf, welche auf der Türplatte 18 aufliegt und an einem Hülsenteil 34 an ihrer einen Kante befestigt ist; an dem Hülsenteil 34 ist ein weiterer plattenförmiger Flansch 37 befestigt und auf der Befestigungsplatte 33 liegend angeordnet. Der Scharnier-

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teil 31 weist einen Ausschnitt 36 auf, der sich etwa über die halbe Breite des Scharnierteils erstreckt und in Ausfluchtung mit dem Hülsenteil 34 angeordnet ist, so daß der letztere sich etwa über die eine Hälfte der Breite des jeweiligen Scharnierteils erstreckt. Geeignete Befestigungsmittel 38, wie Nieten, sind zur Befestigung des Scharnierteils 31 an der Türplatte 18 vorgesehen.

Der andere Scharnierteil 32 ist mit dem vorangehend beschriebenen Teil 31 identisch, so daß entsprechende Teile desselben mit den gleichen Bezugsziffern unter Hinzufügung eines (") versehen sind.

Die Scharnierteile 31 und 32 sind an der jeweiligen Türplatte 18 bzw. 18* einander gegenüberliegend befestigt, so daß der Hülsenteil 34 auf der einen Scharnierhälfte innerhalb des Ausschnitts 36' auf der anderen Scharnierhälfte angeordnet ist, was zur Folge hat, daß die Hülsenteile 34 und 34' zueinander axial ausgefluchtet sind, welches Ausfluchtungsverhältnis eich längs der Verbindung oder der Grenzfläche zwischen den benachbarten Türplatten 18 und 18* erstreckt.

Die Scharnierteile 31 und 32 sind miteinander durch ein Scharnierrohr 41 gelenkig verbunden, das sich axial durch die ausgefluchteten Hülsenteile 34 und 34' erstreckt und von diesen mit enger Passung, jedoch drehbar aufgenommen wird. Das Scharnierrohr 41 ist aus einem steifen Kunststoff, wie CeI-con, geformt und ist mit einem radial nach aussen abstehenden ringförmigen Flansch 42 an seinem einen Ende versehen, welcher Flansch an dem freiliegenden Ende des Hülsenteils 34 zur Anlage kommen kann. Das andere Ende des Scharnierrohres ist mit zwei im wesentlichen parallelen Schlitzen 43 versehen, die sich von dem freien Ende des Rohres axial nach innen erstrecken und gleiche Abstände auf entgegengesetzten Seiten der diametralen Ebene haben, so daß jeder Schlitz sich

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durch die Rohrseitenwand an gegenüberliegenden Stellen erstreckt. Diese Schlitze 43 begrenzen zwischen sich zwei einander diametral gegenüberliegende freitragende Finger 44, die sich axial am freien Ende des Rohres erstrecken. Jeder Finger 44 endet mit einer Sperrnase 46, welche über den Umfang des Scharnierrohres radial nach aussen absteht. Die Sperrnase 46 endet mit einer hinteren Anschlagfläche

47 und ist mit einer sich verjüngenden Kurvenfläche 48 versehen, die auf dieser ausgebildet ist und schräg nach aussen und rückwärts weg vom freien Ende des Rohres sich erstreckt. Das freie Ende des Rohres ist ferner mit einer ringförmigen abgeschrägten Fläche 49 versehen, die in Verbindung mit den Kurvenflächen 48 das Eintreten des Rohres in die ausgefluchteten Hülsenteile 34 und 34* erleichtert.

Der Durchmesser des Scharnierrohres 41 ist vorzugsweise geringfügig kleiner, beispielsweise um etwa 0,15 mm (etwa 0,006 ") als das Innere der Hülsenteile 34 und 34', so daß das Scharnierrohr mit enger Passung von den Hülsenteilen aufgenommen wird, jedoch mit bezug auf diese drehbar ist. Wenn das Scharnierrohr durch die Hülsenteile eingesetzt wird, haben die Finger 44 eine ausreichende Elastizität zur Umlenkung nach innen als Folge des Kontakts der Kurvenflächen

48 mit der Innenwand der Hülsenteile. Wenn das Scharnierrohr 41 vollständig durch die Hülsenteile 34 und 34' eingesetzt worden ist, so daß der Flansch 42 an der Aussenkante des Hülsenteils 34 anliegt, sind die Sperrnasen 46 ebenfalls benachbart dem freiliegenden Ende des anderen Hülsenteils 34* angeordnet, so daß die Finger 44 sich elastisch radial nach aussen in ihre ursprüngliche Stellung bewegen, in welcher die Sperrnasen 46 das Ende des Hülsenteils 34* übergreifen, so daß die Anschlagfläche 47 eng benachbart dem freiliegenden Ende dieses letzteren Hülsenteils angeordnet ist. Das Scharnierrohr 41 ist daher axial feststehend mit

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bezug auf die Scharnierteile 31 und 32 und die Scharnierteile sind in ähnlicher Weise axial feststehend verbunden, können sich jedoch mit bezug aufeinander um eine waagrechte Scharnierachse drehen, welche durch die sich in der Längsrichtung erstreckende Achse des Rohres 41 bestimmt wird.

Das Scharnierrohr 41 lagert frei drehbar und axial gleitbar in sich einen Rollenschaft bzw. eine Rollenachse 51, die eine Bahnauflagerolle 52 trägt, welche an ihrem äusseren Ende angeordnet ist. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die Rolle 52 vorzugsweise mit einem äusseren ringförmigen Reifen 53 geformt, der aus einem synthetischen Elastomeren, beispielsweise aus Polyurethan, hergestellt ist, welcher Reifen durch ein zwischengeschaltetes Wälzlager 54 herkömmlicher Bauart gelagert ist. Die Achse 51 weist einen erweiterten ringförmigen Nabenteil 56 auf, der in ihrem Mittelteil angeordnet ist und eine Schulter bildet, gegen welche der innere Laufring 57 anliegt. Die Schulter 56 dient ferner als Widerlager zur Abstützung gegen den Flansch 42, wenn die Rollenachse in das Scharnierrohr 41 eingesetzt ist, oder es können gegebenenfalls geeignete ringförmige Abstandsstützen oder Vorlegscheiben 58 zwischen dem Flansch 42 und dem Nabenteil 56 soweit notwendig angeordnet werden, um die richtige Anordnung der Rolle 52 innerhalb der Bahn 22 zu erhalten.

Wenn ein Wälzlager nicht für notwendig oder erwünscht erachtet wird, kann die Rolle wie in Fig. 8 dargestellt geformt werden, in welchem Falle der ringförmige Polyurethanreifen 53 unmittelbar um einen ringförmigen Einsatz 59 herum geformt wird, welcher das freie Ende der Rollenachse drehbar umgibt und gegen die Nabe 56 anliegt. Der Einsatz 59 ist aus einem geeigneten reibungsarmen Material, wie NyIatron, so daß er als Zapfenlager für die Rolle dient.

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Der Rollenreifen 53 ist vorzugsweise aus Polyurethan geformt, da eine solche Rolle eine extreme Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Fett u. dgl. besitzt, wodurch eine maximale Verschleißfestigkeit und Lebensdauer erhalten wird. Diese Rolle ergibt ferner eine ausserordentlich ruhige Arbeitsweise und hat dabei noch eine geringstmögliche rollende Reibung an der Berührungsstelle mit der Bahn.

Arbeitsweise:

Während der Bewegung der Tür zwischen der horizontalen Offenstellung und der geschlossenen vertikalen Stellung werden die benachbarten Türplatten 18 und 18' mit bezug aufeinander um die Achse des Scharnierrohres 41 schwingbar bewegt. Diese relative Gelenkigkeit zwischen den Türplatten wird durch die mögliche relative Drehung der Hülsenteile und 34' mit bezug auf das Scharnierrohr 41 ermöglicht. Da das Scharnierrohr 41 aus einem starren Kunststoff besteht, während die Scharnierhälften normalerweise aus Metall hergestellt sind, wird eine dichte jedoch geräuschlose Anlenkung der benachbarten Türplatten erhalten. Gleichzeitig bewirkt die Türbewegung eine rollende Verlagerung der Rolle 52 längs der L-förmigen Bahn 22, welche rollende Bewegung ebenfalls sehr ruhig wegen des Kontakts zwischen dem Urethanreifen und der Metallbahn 22 ist. Das Rollen des Reifens 53 wird durch die Verwendung des Wälzlagers 54 oder Zapfenlagers ermöglicht. Falls erforderlich, kann die vollständige Rollenachse sich innerhalb des Kunststoffscharnierrohres 41 drehen.

Da die Rollenachse 51 axial nicht mit bezug auf das Scharnierrohr 41 gehalten wird, kann die Achse 51 axial nach aussen (gesehen in Fig. 2 nach rechts) zumindest um einen begrenzten Betrag gezogen werden, um einen etwaigen Fluchtungsfehler oder eine Veränderung im Abstand zwischen den

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beiden parallelen Bahnen 22 auszugleichen. Wenn beispielsweise die gegenüberliegenden Bahnen etwas divergieren, bleibt die Rolle 52 in einwandfreier Ausfluchtung innerhalb der Bahn, wie in Fig. 3 dargestellt, da die gleitbare Lagerung der Rollenachse innerhalb des Rohres 41 es der Rolle ermöglicht, sich axial von der benachbarten Kante der Tür weg zu bewegen. Dieses zulässige axiale Schwimmen der Rolle läßt sogar grössere Beträge der Schwankung oder des Ausfluchtungsfehlers in der Breite bzw. im Abstand zwischen den Bahnen zu, wodurch die anfängliche Herstellung und der Zusammenbau der Anordnung vereinfacht wird, jedoch eine dauerhaftere und ruhigere Arbeitsweise als bei den bekannten Bauformen erhalten wird.

Das Scharnierrohr 41 ist vorzugsweise einteilig aus einem harten Kunststoff preßgeformt, der eine begrenzte Elastizität hat, um die Bildung der elastischen Sperrfinger 44 zu ermöglichen. Das für das Scharnierrohr gewählte Kunststoffmaterial soll nicht nur Steifigkeit und Maßhaltigkeit haben, sondern auch Abschmierfähigkeit für ein wünschenswertes Lagern der Scharnierhälften haben. Zahlreiche Kunststoffe, beispielsweise Thermoplaste vom Acetal-Typ, würden zur Verwendung beim Formen des Scharnierrohres geeignet sein.

Die Anordnung kann ferner so vorgesehen werden, daß die Rollenachse parallel mit, jedoch quer versetzt zu der Scharnierachse zwischen benachbarten Türplatten ist. Bei dieser Anordnung, wie sie in der US-Patentschrift 1 974 offenbart ist, kann auch bei dem verbesserten Kunststoffrohr 41 gemäß der Erfindung die Rollenachse umgebend verwendet werden, sowie in Verbindung mit dem Kuppelbolzenscharnier (knuckle-type-hinge) um die vorangehend beschriebenen Vorteile zu erzielen.

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Claims

Ansprüche :

Nach oben öffnende, gelenkig gegliederte Tür zum Verschließen einer vertikalen öffnung, welche Tür mindestens zwei Platten aufweist, die zur relativen Schwenkbewegung um eine im wesentlichen waagrechte Gelenkachse angeordnet sind, zwei im wesentlichen parallele L-förmige Bahnen benachbart den entgegengesetzten Seiten der Tür angeordnet sind, um deren Bewegung zwischen ihrer Offen- und ihrer Schließstellung zu führen, und zwei Rollenscharniereinheiten, die benachbart der entgegengesetzten Seitenkanten der Tür angeordnet sind, um die benachbarten Türplatten miteinander gelenkig zu verbinden, welche Rollenscharniereinheiten ferner die Tür auf den erwähnten Bahnen beim Rollen lagern, wobei das Rollenscharnier gekennzeichnet ist durch zwei zusammenwirkende Scharnierteile (31, 32), von denen jedes fest auf einer der Türplatten (18, 18') angeordnet ist, die Scharnierteile je einen zylindri-

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sehen Hülsenteil (34, 34') aufweisen und einander so gegenüberliegend angeordnet sind, daß ihre Hülsenteile einander axial benachbart und ausgefluchtet angeordnet sind;

ein Kunststoffscharnierrohr (41), das sich axial durch die ausgefluchteten Hülsenteile erstreckt/ welch letztere das Scharnierrohr umgeben und auf diesem drehbar gelagert angeordnet sind» um ein relatives Verschwenken zwischen den benachbarten Türplatten zu ermöglichen/ wobei dem Scharnierrohr Mittel (42/ 46) zugeordnet sind, um die benachbarten Hülsenteile und das Scharnieryohr axial festzulegen und axial zusammenzuhalten, um eine relative axiale Trennung zwischen ihnen zu verhindern/ und

eine Rollenachse (51, 51') mit einem Lagerteil benachbart ihrem einen Ende und einem axial verlängerten Schaftteil an ihrem anderen Ende, welcher Schaftteil mit enger Passung innerhalb des Scharnierrohres angeordnet und axial gleitbar in diesem gelagert ist, und eine Rolle (52), die auf dem Lagerachsenteil gelagert und in rollender Auflage auf der Bahn (23) angeordnet ist, welche Rolle mit einer ringförmigen Lauffläche (53, 53') aus Kunstharz versehen ist.

2. Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur axialen Festlegung, die dem Scharnierrohr zugeordnet sind, durch radial nach aussen abstehende Nasen (42, 46) gebildet werden, die benachbart den entgegengesetzten freien Enden des Scharnierrohres (41) angeordnet sind und zur radialen Überlappung der entgegengesetzten axialen Enden der ausgefluchteten Hülsenteile (34, 34') zur axialen Begrenzung der letzteren zwischen sich angeordnet sind, wobei die Nasen (46) be-

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nachbart zumindest dem einen Ende des Scharnierrohres elastisch sind, damit das Scharnierrohr gleitend durch die Hülsenteile eingeführt und dann elastisch in eine Sperrstellung zum Einrasten kommt.

Tür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnierrohr (41} zwei sich axial erstreckende elastische Finger (44) aufweist, die mit diesem aus einem Stück bestehen und benachbart einem Ende desselben angeordnet sind, wobei die freien Enden der Finger mit radial abstehenden Nasen (46) enden-, die je mit einer äusseren schrägen Kurvenfläche <48| versehen sind, damit beim Einsetzen des Rohres durch die ausgefluchteten Hülsenteile (34, 34'} die Xuxveaflächern am der Innenseite der Hülsenteile zur Anlage kommen und die Sperrfinger nach innen umlenken, bis die Nasen durch die Hülsenteile hindurchtreten, wodurch die Sperrfinger elastisch nach aussen umgelegt werden, so daß die Nasen radial das eine Ende der ausgefluchteten Hülsenteile überlappen, das Rohr mit einem radialen Vorsprung (42) versehen ist, der auf diesem benachbart seinem anderen Ende zur radialen Überlappung des anderen Endes der ausgefluchteten Hülsenteile befestigt ist.

4. Tür nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierteile (31, 32) identisch sind.

5. Tür nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle eine Polyarethanlauffläche (53, 53') hat.

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