DE29803711U1

DE29803711U1 - Joint system

Info

Publication number: DE29803711U1
Application number: DE29803711U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2008-03-05

Description

GelenksystemJoint system

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gelenksystem zum gelenkigen und trennbaren Verbinden zweier Teile. Bei solchen Gelenksystemen sind häufig zumindest zwei Achsgelenke zu finden, wobei jedes Achsgelenk zwei Gelenkelemente aufweist, die jeweils einem der beiden zu verbindenden Teile zugeordnet und daran befestigt sind. In vielen Fällen ist es erwünscht, die beiden Teile lösbar gelenkig zu verbinden, d.h. die Kopplung über die Achsgelenke trennbar zu gestalten.The present invention relates to a joint system for connecting two parts in an articulated and separable manner. In such joint systems, at least two axle joints are often found, with each axle joint having two joint elements, each of which is assigned to and attached to one of the two parts to be connected. In many cases, it is desirable to connect the two parts in a detachable, articulated manner, i.e. to make the coupling via the axle joints separable.

Bei Achsgelenken ist es hinsichtlich der Trennbarkeit eines einzelnen Gelenks üblich, dazu eine Translationsbewegung in Richtung der Gelenkachse vorzusehen. Häufig bedeutet das eine einfache Steckverbindung zwischen einem die Drehachse des Achsgelenks bildenden Stift und einer entsprechenden Aufnahme des anderen Gelenkelements. Durch die Translationsbewegung in Achsenrichtung, d.h. in Richtung des Stiftes, wird die Steckverbindung durch Einstecken des Stiftes in die Aufnahme hergestellt bzw. durch Herausziehen wieder gelöst.With axle joints, it is usual to provide a translational movement in the direction of the joint axis in order to enable a single joint to be separated. This often means a simple plug connection between a pin forming the axis of rotation of the axle joint and a corresponding receptacle of the other joint element. The translational movement in the axial direction, i.e. in the direction of the pin, creates the plug connection by inserting the pin into the receptacle or releases it again by pulling it out.

Wenn nun bei der gelenkigen Verbindung zweier Teile ein Gelenksystem mit zumindest zwei Achsgelenken verwendet wird, kann durch eine entsprechend gleichsinnige Orientierung der Achsgelenke auch für das Gelenksystem als Ganzes eine Trennbarkeit gewährleistet bleiben. Gleichsinnigkeit bedeutet hier, daß die Translationsbewegung der Teile zum Lösen der einzelnen Achsgelenke des Gelenksystems für alle Achsgelenke die gleiche ist, insbesondere auch das gleiche Vorzeichen für alle Achsgelenke beim Trennen und entsprechend umgekehrt das gleiche Vorzeichen für alle Achsgelenke beim Verbinden hat.If a joint system with at least two axle joints is used to connect two parts, separability can be ensured for the joint system as a whole by orienting the axle joints in the same direction. In this case, the translational movement of the parts to release the individual axle joints of the joint system is the same for all axle joints, in particular it has the same sign for all axle joints when separating and, conversely, the same sign for all axle joints when connecting.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Gebrauchseigenschaften solcher Gelenksysteme weiter zu verbessern.The invention is based on the technical problem of further improving the performance characteristics of such joint systems.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst durch ein Gelenksystem zum gelenkigen und trennbaren Verbinden zweier Teile mit zumindest zwei Achsgelenken mit je zwei Gelenkelementen, wobei die Gelenkelemente eines Achsgelenks jeweils an einem der Teile befestigt sind und durch eine Translationsbewegung der Teile in Achsenrichtung ab einem Kopplungspunkt voneinander gelöst bzw. miteinander gekoppelt werden können, und die Translationsbewegung jeweils für alle Achsgelenke gleichsinnig ist, so daß die beiden Teile durch eine Translationsbewegung getrennt bzw. gelenkig verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungspunkte zumindest zweier der Achsgelenke bei der Translationsbewegung verschieden sind, so daß die Gelenkelemente dieser Achsgelenke zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Translationsbewegungen gelöst bzw. miteinander gekoppelt werden.According to the invention, this problem is solved by a joint system for the articulated and separable connection of two parts with at least two axle joints, each with two joint elements, whereby the joint elements of an axle joint are each attached to one of the parts and can be separated from one another or coupled to one another by a translational movement of the parts in the axial direction from a coupling point, and the translational movement is in the same direction for all axle joints, so that the two parts can be separated or articulated by a translational movement, characterized in that the coupling points of at least two of the axle joints are different during the translational movement, so that the joint elements of these axle joints are separated or coupled to one another at different times during the translational movements.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß die Translationsbewegung für die verschiedenen Achsgelenke, und zwar zumindest zwei davon, in der Weise unterschiedlich gestaltet wird, daß die Kopplungspunkte, bei denen sich im Verlauf der Translationsbewegung gerade der gelöste in den gekoppelten Zustand bzw. umgekehrt umwandelt, unterschiedlich sind. Das bedeutet, daß bei den Translationsbewegungen die Kopplungspunkte der jeweiligen Achsgelenke zu unterschiedlichen Zeitpunkten erreicht werden, so daß sich die Achsgelenke zu unterschiedlichen Zeitpunkten lösen bzw. gekoppelt werden.According to the invention, it is therefore provided that the translational movement for the various axle joints, and at least two of them, is designed differently in such a way that the coupling points at which the released state changes to the coupled state or vice versa during the translational movement are different. This means that during the translational movements, the coupling points of the respective axle joints are reached at different times, so that the axle joints are released or coupled at different times.

Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß man sich bei der Translationsbewegung - ob nun von Hand oder anderweitig ausgeführt - hinsichtlich der Führung der beiden Teile relativ zueinander nicht auf die betreffenden beiden Achsgelenke gleichzeitig konzentrieren muß. Vielmehr kann sich die Aufmerksamkeit auf dasjenige Achsgelenk richten, bei dem der Kopplungspunkt gerade erreicht wird oder wurde. Dabei kann auch die Bewegung selbst (mechanisch) leichter ausführbar sein, weil möglicherweise nur ein Ende und nicht das ganz jeweilige Teil bewegt werden muß. Dies gilt gleichermaßen für die verbindende wie auch für die trennende Translationsbewegung der beiden Teile.This has the significant advantage that during the translational movement - whether carried out manually or otherwise - one does not have to concentrate on the two relevant axial joints at the same time with regard to guiding the two parts relative to each other. Instead, attention can be directed to the axial joint where the coupling point is or has just been reached. The movement itself can also be (mechanically) easier to carry out because perhaps only one end and not the entire respective part has to be moved. This applies equally to the connecting as well as the separating translational movement of the two parts.

Vorteilhafterweise sind die Kopplungspunkte aller Achsgelenke verschieden, so daß - mit den oben beschriebenen Vorteilen - jeweils nur der Kopplungspunkt eines Achsgelenks erreicht wird. Dies ist jedoch nicht notwendig, weil beispielsweise schon die einzelne Einkopplung eines Achsgelenks aus einem Gelenksystem mit drei Achsgelenken eine Erleichterung bietet, wenn danach die durch ihre jeweilige Befestigung an die beiden Teile zwangsläufig gemeinsam auszurichtenden weiteren Achsgelenke gemeinsam gekoppelt bzw. gelöst werden.Advantageously, the coupling points of all axle joints are different, so that - with the advantages described above - only the coupling point of one axle joint is reached. However, this is not necessary because, for example, the individual coupling of an axle joint from a joint system with three axle joints makes things easier if the other axle joints, which inevitably have to be aligned together due to their respective attachment to the two parts, are then coupled or released together.

In vielen Fällen reicht es aus, mit nur zwei Achsgelenken zu arbeiten. Bei solchen Anwendungen ist die Erfindung besonders vorteilhaft, weil dann in der Regel relativ große räumliche Abstände zwischen den beiden Achsgelenken vorliegen, die eine gleichzeitige Koordinierung der Translationsbewegung zur gleichzeitigen genauen Führung am Kopplungspunkt erschweren.In many cases it is sufficient to work with only two axle joints. The invention is particularly advantageous in such applications because there are usually relatively large spatial distances between the two axle joints, which make it difficult to simultaneously coordinate the translational movement for precise guidance at the coupling point.

Nach einer besonderen Ausgestaltung richtet sich die Erfindung auf Türscharniersysteme. Sie findet demgemäß vor allem Anwendung beim Ein- oder Aushängen von Haus-, Wohnungs- oder Zimmertüren, bei Möbeltüren verschiedenster Art, Fahrzeugtüren und dergleichen mehr. Gerade im Bereich von Türscharnieren spielt die Trennbarkeit des Gelenksystems, d.h. die Möglichkeit des Aushängens des Scharniers, eine besondere praktische Rolle.According to a special embodiment, the invention is directed to door hinge systems. It is therefore used primarily for hanging or unhanging house, apartment or room doors, for furniture doors of various kinds, vehicle doors and the like. Especially in the area of door hinges, the separability of the joint system, i.e. the possibility of unhooking the hinge, plays a particularly practical role.

Das Führen der Teile bei der Translationsbewegung, und zwar nicht nur beim Einkoppeln, sondern auch beim Lösen der Achsgelenke, wird erfindungsgemäß dadurch erleichtert, daß die Achsgelenke zur lösbaren Verbindung und als Drehelemente jeweils einen zylindrischen Achsstift an einem Gelenkelement und eine entsprechende Aufnahme in dem anderen Gelenkelement aufweisen. Dabei wird bevorzugt das zuerst einzuführende bzw. zuletzt herauszuziehende Ende des Achsstifts abgekuppt, abgeschrägt oder angespitzt. Dadurch ergibt sich beim Koppeln unmittelbar nach Erreichen des Kopplungspunktes und beim Lösen unmittelbar vor Erreichen des Kopplungspunktes ein Bereich der Translationsbewegung, indem die Teile ebenfalls an dem entsprechenden Achsgelenk trotz der bereits oder noch bestehenden Kopplung ein gewisses Spiel haben. Durch entsprechend schrägeThe guiding of the parts during the translational movement, not only when coupling, but also when releasing the axle joints, is made easier according to the invention in that the axle joints for the detachable connection and as rotating elements each have a cylindrical axle pin on one joint element and a corresponding receptacle in the other joint element. In this case, the end of the axle pin that is to be inserted first or pulled out last is preferably uncoupled, beveled or pointed. This results in an area of translational movement when coupling immediately after reaching the coupling point and when releasing immediately before reaching the coupling point, in which the parts also have a certain amount of play on the corresponding axle joint despite the existing or still existing coupling. By appropriately beveled

Formgestaltung kann dabei eine gewisse selbsttätige Justage durch die Translationsbewegung erreicht werden.In the design process, a certain automatic adjustment can be achieved through the translational movement.

Natürlich kann auch das äußere Ende der Aufnahme, d.h. der beim Koppeln zuerst und beim Lösen zuletzt erreichte Teil der Aufnahme, entsprechend schräg geformt sein.Of course, the outer end of the holder, i.e. the part of the holder that is reached first when coupling and last when releasing, can also be shaped accordingly at an angle.

Eine besonders einfache und vorteilhafte Möglichkeit zur Einstellung der erfindungsgemäß verschiedenen Kopplungspunkte der Achsgelenke besteht darin, den beschriebenen Achsstiften, auch ohne Anschrägung, eine unterschiedliche Länge zu geben. Die Erfindung kann aber auch z.B. durch unterschiedlich gestaltete Aufnahmen oder unterschiedliche Relativabstände zwischen den Gelenkelementen an dem einen und den Gelenkelementen an dem anderen Teil usw. realisiert werden.A particularly simple and advantageous way of adjusting the various coupling points of the axle joints according to the invention is to give the described axle pins a different length, even without beveling. However, the invention can also be implemented, for example, by differently designed mounts or different relative distances between the joint elements on one part and the joint elements on the other part, etc.

Schließlich kann eine Aufnahme im Einführungsbereich etwas Übermaß haben, also z. B. etwas zu groß gebohrt sein. Dadurch wird das Einführen erleichtert und zu Anfang, wenn z. B. ein längerer Achsstift in den Einführungsbereich mit Übermaß eingeführt ist, eine Kippbewegung zum Einführen des oder der anderen Achsstifte in die zugeordneten Aufnahmen zugelassen.Finally, a receptacle in the insertion area can have a slight oversize, e.g. it can be drilled a little too large. This makes insertion easier and at the beginning, for example when a longer axle pin is inserted into the insertion area with an oversize, a tilting movement is permitted to insert the other axle pin(s) into the associated receptacles.

Das Schutzbegehren richtet sich weiterhin auf erfindungsgemäß ausgebildete Gelenkelemente mit entsprechenden Achsstiften bzw. Aufnahmen.The protection sought is also directed at joint elements designed according to the invention with corresponding axle pins or mounts.

Zur Illustration zeigen die Fig. 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt:For illustration purposes, Figs. 1 and 2 show an embodiment according to the invention. Therein:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Tür in einem Türrahmen mit einem erfindungsgemäßen Gelenksystem undFig. 1 is a side view of a door in a door frame with a hinge system according to the invention and

Fig. 2 eine Ausschnittsansicht aus Fig. 2 mit Einzelheiten eines Achsgelenks.Fig. 2 is a detail view of Fig. 2 with details of an axle joint.

In Fig. 1 ist schematisch eine Tür 1 in einer Zimmerwand 2 mit Türrahmen gezeigt. Die Tür 1 ist mit der Zimmerwand bzw. dem Türrahmen 2 gelenkig über ein Ge-Fig. 1 shows a schematic of a door 1 in a room wall 2 with a door frame. The door 1 is connected to the room wall or the door frame 2 in an articulated manner via a

• «• «

lenksystem aus zwei Achsgelenken 3 verbunden. Diese Achsgelenke 3 befinden sich an einer Seite der Tür 1 und liegen in Achsenrichtung vertikal übereinander. Die zusammenfallende Achsenrichtung der beiden Achsgelenke 3 entspricht der Drehachse der Tür 1.steering system consisting of two axle joints 3. These axle joints 3 are located on one side of the door 1 and are arranged vertically one above the other in the axial direction. The coinciding axial direction of the two axle joints 3 corresponds to the axis of rotation of the door 1.

Jedes Achsgelenk besteht aus zwei Gelenkelementen 4 und 5, wobei das Gelenkelement 4 jeweils mit der Tür 1 und das Gelenkelement 5 jeweils mit dem Türrahmen 2 verbunden ist. Die weiteren Einzelheiten zu den beiden Achsgelenken ergeben sich aus Fig. 2. Dort erkennt man, daß jedes Gelenkelement 3 einen nach unten weisenden zylindrischen Achsstift 7 mit angespitztem Ende 9 aufweist. Entsprechend enthält das jeweilige andere Gelenkelement 4 eine vertikal ausgerichtete und zylindrische Aufnahme 8 mit ebenfalls angeschrägter Oberkante 10.Each axle joint consists of two joint elements 4 and 5, whereby the joint element 4 is connected to the door 1 and the joint element 5 is connected to the door frame 2. Further details of the two axle joints can be seen in Fig. 2. There you can see that each joint element 3 has a downward-pointing cylindrical axle pin 7 with a pointed end 9. Accordingly, the other joint element 4 contains a vertically aligned and cylindrical receptacle 8 with a likewise beveled upper edge 10.

Die Gelenkelemente können durch eine Vertikalbewegung in der Achsenrichtung 6 gekoppelt bzw. gelöst werden, d.h. ineinander gesteckt bzw. auseinander gezogen werden. Dementsprechend bildet die Kombination aus dem Achsstift 7 und der Aufnahme 8 (zusammen mit der Schwerkraft oder bei horizontaler Lage einer Federkraft) eine lösbare Verbindung von Tür 1 und Wand bzw. Türrahmen 2 und desweiteren ein Drehlager bzw. Gelenk für die öffnungs- und Schließbewegung der Tür 1 um die vertikale Achse durch die Achsstifte 7 und Ausnehmungen 8.The joint elements can be coupled or released by a vertical movement in the axis direction 6, i.e. they can be inserted into one another or pulled apart. Accordingly, the combination of the axis pin 7 and the holder 8 (together with gravity or, in the case of a horizontal position, a spring force) forms a detachable connection between the door 1 and the wall or door frame 2 and also a pivot bearing or joint for the opening and closing movement of the door 1 around the vertical axis through the axis pins 7 and recesses 8.

Aus dem Vergleich der beiden Achsgelenke 2 in Fig. 2 ergibt sich, daß der Achsstift 7 des oberen Achsgelenks 3 kürzer ist als der Achsstift 7 des unteren Achsgelenks 3. Die Darstellungen in Fig. 2 zeigen dabei einen Punkt der Translationsbewegung, bei dem das obere Achsgelenk 3 den Kopplungspunkt gerade erreicht hat, d.h. das untere Ende 9 des Achsstifts 7 liegt unmittelbar auf der Höhe des oberen Endes 10 der Aufnahme 8. Im unteren Achsgelenk 3 taucht der Achsstift dagegen noch um eine gewisse Strecke in die Aufnahme 8 ein. Dementsprechend läßt sich die Tür 1 an dem dargestellten Punkt der Translationsbewegung, d.h. bei der dargestellten Höhe des Heraushebens der Tür 1 aus der Scharnierkopplung, gerade bei dem oberen Achsgelenk 3 lösen, d.h. leicht zur Seite wegkippen, während beim unteren Achsgelenk 3 noch eine Kopplung vorliegt.From the comparison of the two axle joints 2 in Fig. 2 it can be seen that the axle pin 7 of the upper axle joint 3 is shorter than the axle pin 7 of the lower axle joint 3. The representations in Fig. 2 show a point of the translational movement at which the upper axle joint 3 has just reached the coupling point, i.e. the lower end 9 of the axle pin 7 is directly at the height of the upper end 10 of the holder 8. In the lower axle joint 3, however, the axle pin still dips into the holder 8 by a certain distance. Accordingly, the door 1 can be released at the illustrated point of the translational movement, i.e. at the illustrated height of the lifting of the door 1 out of the hinge coupling, just at the upper axle joint 3, i.e. tilted slightly to the side, while there is still a coupling at the lower axle joint 3.

Zugunsten dieser Kippbewegung ist der obere Teil oder Einführungsbereich der Aufnahme 8 des unteren Achsgelenks 3 verbreitert gebohrt. Die Tiefe der Verbreiterung entspricht dem Unterschied der Längen der beiden Achsstifte 7, könnte aber auch etwas größer sein.To facilitate this tilting movement, the upper part or insertion area of the mount 8 of the lower axle joint 3 is drilled wider. The depth of the widening corresponds to the difference in the lengths of the two axle pins 7, but could also be somewhat larger.

Entsprechendes gilt umgekehrt: beim Einheben der Tür 1 in die Scharnierkopplung wäre das untere Achsgelenk 3 bereits in die Steckverbindung des Achsstifts 7 in der Aufnahme 8 eingeführt, während die Relativlage der Gelenkelemente 4 und 5 des oberen Achsgelenks 3 noch um die verbleibenden Freiheitsgrade justiert werden muß bzw. kann. Das heißt, es bleiben für das obere Achsgelenk 3 noch zwei Rotationsachsen durch den (idealisierten) Verbindungspunkt an dem unteren Achsgelenk 3, die jeweils zu der Achsrichtung des unteren Achsgelenks senkrecht stehen. Der Bewegungsspielraum dieser Freiheitsgrade ist hier durch die beschriebene Verbreiterung begrenzt, sonst aber durch die Toleranzen der Achsgelenke vorgegeben und relativ klein. (Hinzu kommt natürlich der Freiheitsgrad der beschriebenen Translationsbewegung in der angegebenen Richtung 6). Das Gewicht der Tür 1 und ihre Hebelwirkung bezüglich des Achsgelenks 3 machen es praktisch nur schwer durchführbar, die Rotationslage der Tür 1 gegenüber der Wand 2 bzw. dem Rahmen schon durch das untere Achsgelenk 3 genau vorzugeben.The same applies in reverse: when the door 1 is lifted into the hinge coupling, the lower axle joint 3 would already be inserted into the plug connection of the axle pin 7 in the holder 8, while the relative position of the joint elements 4 and 5 of the upper axle joint 3 still has to be adjusted by the remaining degrees of freedom. This means that there are still two axes of rotation for the upper axle joint 3 through the (idealized) connection point on the lower axle joint 3, each of which is perpendicular to the axial direction of the lower axle joint. The range of motion of these degrees of freedom is limited here by the described widening, but otherwise predetermined by the tolerances of the axle joints and is relatively small. (In addition, of course, there is the degree of freedom of the described translational movement in the specified direction 6). The weight of the door 1 and its leverage with respect to the axle joint 3 make it practically difficult to precisely specify the rotational position of the door 1 with respect to the wall 2 or the frame using the lower axle joint 3.

Fig. 2 zeigt ferner, daß die Achsstifte 7 beider Achsgelenke 3 ein angespitztes unteres Ende 9 und die Oberseiten bzw. oberen Enden 10 der Aufnahmen 8 bzw. der unteren Gelenkelemente 5 jeweils eine konische schräge Form aufweisen. Dadurch ergibt sich im (beim oberen Achsgelenk 3 dargestellten) Kopplungspunkt ein relativ großes Spiel. Auch durch die beschriebenen Formgebungen 9 und 10 ließe sich ein gewisses Spiel auch im bereits gekoppelten Achsgelenk 3 erreichen, ohne die eingezeichnete Verbreiterung vorzusehen. Dadurch wird das Einführen bzw. auch das leichte Lösen des jeweils anderen Achsgelenks erleichtert.Fig. 2 also shows that the axle pins 7 of both axle joints 3 have a pointed lower end 9 and the top sides or upper ends 10 of the receptacles 8 or the lower joint elements 5 each have a conical, slanted shape. This results in a relatively large amount of play in the coupling point (shown in the upper axle joint 3). The shapes 9 and 10 described could also be used to achieve a certain amount of play in the already coupled axle joint 3 without providing the widening shown. This makes it easier to insert or easily release the other axle joint.

Claims

Expectations

1. Joint system for the articulated and separable connection of two parts (1, 2) with at least two axle joints (3) each with two joint elements (4, 5), whereby the joint elements (4, 5) of an axle joint (3) are each attached to one of the parts (1, 2) and can be separated from one another or coupled to one another by a translational movement of the parts (1, 2) in the axial direction (6) from a coupling point, and the translational movement is in the same direction for all axle joints (3), so that the two parts (1, 2) can be separated or articulated by a translational movement,

characterized in that the coupling points of at least two of the axle joints (3) are different during the translational movement, so that the joint elements (4, 5) of these axle joints (3) are released or coupled to one another at different times of the translational movements.

2. Articulated system according to claim 1, in which the coupling points of all axle joints (3) are different.

3. Articulated system according to claim 1 or 2, with exactly two axle joints (3).

4. Articulated system according to claim 1, 2 or 3, as a door hinge system.

5. Joint system according to one of the preceding claims, in which the axle joints (3) each have cylindrical axle pins (7) on one joint element (4) that can be inserted into the other joint element (5) or removed therefrom, and corresponding receptacles (8) of the other joint element (5) with a cut-off or bevelled end (9, 10) of the axle pin (7) and/or the receptacle (8) to facilitate insertion.

6. Joint system according to one of the preceding claims, in which the axle joints (3) each have cylindrical axle pins (7) on one joint element (4) that can be inserted into the other joint element (5) with the different coupling points corresponding to different lengths.

7. Joint system according to one of the preceding claims, in which the axle joints (3) each have cylindrical receptacles (8) on one joint element (5) that can be removed from the other joint element (5) and have the various coupling points of correspondingly different lengths.

8. Joint system according to one of the preceding claims, in which an introduction area
of an axle joint that couples first or releases last
(3) Oversize and the axle joint (3) has play therein transverse to the translational movement.

9. System of at least two joint elements (4) for a joint system according to one of the preceding claims, wherein the joint elements (4) each have an axle pin (7) and the length of at least two axle pins (7) is different.

10. System of at least two joint elements (5) for a joint system according to one of claims 1 to 8, wherein the joint elements (5) each have a receptacle (8) and the length of at least two receptacles (8) is different.