DE3815450A1

DE3815450A1 - Weitwinkel-scharnier mit zahnrad-getriebe

Info

Publication number: DE3815450A1
Application number: DE3815450A
Authority: DE
Inventors: Alfred Grass
Original assignee: GRASS ALFRED METALLWAREN
Current assignee: GRASS ALFRED METALLWAREN
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1989-11-16
Anticipated expiration: 2008-05-07
Also published as: ATA106889A; AT392667B; US4979265A; DE3815450C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Weitwinkel-Scharnier mit Zahnrad-Getriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Weitwinkel-Scharnier ist beispielsweise mit dem Gegenstand der Schweizerischen Patentschrift 4 80 525 bekannt geworden. Dort ist das Zahnrad einerseits in Kämmeingriff mit einer geraden, mit der Grundplatte verbundenen Zahnstange und andererseits mit einer gleichfalls ausgebildeten, geraden Zahnstange, die an einem längsverschiebbar im Scharnier angeordneten Schieber befestigt ist. Der Antrieb des Schiebers erfolgt über einen Lenkerhebel, der mit seinem einen Ende schwenkbar an der vorderen, möbeltürseitigen Seite des Schiebers und mit seinem anderen Ende schwenkbar mit dem schwenkbaren Teil des in der Möbeltür eingelassenen Gehäuses verbunden ist.

Es besteht ein zweiter Lagerpunkt zwischen dem Schieber und dem möbeltürseitigen Gehäuse, so daß beim Öffnen der Tür der Lenkerhebel gestreckt wird und damit den Schieber in Scharnierlängsrichtung im Scharnier verschiebt, womit sich gleichzeitig das Zahnrad an der grundplattenseitigen Zahnstange abwälzt.

Nachteil dieses bekannten Weitwinkel-Scharniers ist die Tatsache, daß ein gesonderter Lenkerhebel zum Verschiebe-Antrieb des im Gehäuse verschiebbar gelagerten Schiebers verwendet werden muß, was mit erhöhtem Bauaufwand und - im Betrieb - mit höherem Verschleiß erkauft werden muß.

Weiterer Nachteil ist, daß nur ein einziges Zahnrad verwendet wird, was dazu führt, daß bei einem Öffnungswinkel über 90° hinaus relativ lange und damit aufwendig herzustellende Zahnstangen auf der Grundplatte und im Schieber erforderlich sind.

Zwar ist es mit dem Gegenstand der DE-AS 15 59 893 bekannt geworden, statt einer geraden Zahnstange, die den Schieber antreibt, eine konzentrisch zur Lagerachse sich drehende Zahnstange zu verwenden; aber auch bei diesem bekannten Weitwinkel-Scharnier sind mehrere Lenker vorhanden, von denen einer sogar in einer Geradführung geführt werden muß, was mit hohem Bauaufwand und entsprechendem Verschleiß verbunden ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkel-Scharnier der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein möglichst einfaches, kostengünstig herzustellendes und verschleißarmes Scharnier geschaffen wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist das Scharnier durch die im Anspruch 1 wiedergegebene technische Lehre gekennzeichnet.

Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß nur ein einziger Gelenkpunkt unter Wegfall eines Verbindungslenkers benötigt wird. Dieser Gelenkpunkt ist im möbeltürseitig angeordneten Gehäuse selbst angeordnet, und an diesem Gelenkpunkt greift der Schieber unmittelbar über eine Abkröpfung an.

Dadurch, daß eine Zahnstange verwendet wird, die kreisbogenförmig konzentrisch zu dem Gelenkpunkt gebogen wird, ergibt sich ein verblüffend einfacher Aufbau mit einer geringstmöglichen Anzahl bewegter Teile.

Bei allen bisher bekannten Weitwinkel-Scharnieren fehlt auch eine Öffnungs- und Schließdruckvorrichtung in der Art, daß bei Öffnung des Weitwinkel-Scharniers dieses in seiner Offenstellung federbelastet gehalten wird und daß andererseits beim Schließen des Scharniers dieses in seiner Schließstellung wiederum federbelastet gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird eine einfache Schließdruckvorrichtung dadurch vorgeschlagen, daß am Zahnrad ein exzentrischer Kurbelzapfen angeordnet ist, an dem das eine Ende eines Federelementes ansetzt, dessen anderes Ende mit dem Schieber verbunden ist.

Nachdem das Zahnrad selbst auch auf dem Schieber gelagert ist, ergibt sich damit eine Übertotpunkt-Konstruktion derart, daß - wenn das Zahnrad in einen Winkelbereich unterhalb seiner Mittenlinie gedreht wird, das Federelement einen Federdruck in die Richtung unterhalb der Mittellinie ausübt und daß - wenn umgekehrt das Zahnrad über seine Mittellinie hinausgedreht wird - das Federelement über diese Mittellinie hinaus schnappt und dann einen Federdruck in Richtung über diese Mittellinie hinaus ausübt.

Damit wird erreicht, daß sowohl in Schließ- als auch in Offenstellung ein Federdruck auf die Möbeltür ausgeübt wird.

Wichtig hierbei ist, daß die Schließdruckvorrichtung jedoch nur in einem Winkelbereich von kleiner als 90° des Schwenkwinkels der Tür zum Einsatz kommt, so daß außerhalb dieses Schwenkbereichs die Tür vollständig unbelastet von der Schließdruckvorrichtung schwenkbar ist, während die genannte Schließ- und Öffnungsdruckvorrichtung nur in einem Winkelbereich von etwa 45° bis 0° Schwenkwinkel der Tür zum Einsatz kommt.

Damit wirkt die Schließdruckvorrichtung während der Schwenkbewegung der Tür von der Öffnungsstellung in die Schließstellung gleichzeitig als Dämpfung im Bereich eines Schließwinkels von etwa 45° bis 10°, wobei auf den letzten 10° Schwenkwinkel dann die Schließdruckvorrichtung in Tätigkeit tritt (dadurch, daß das Federelement über die Mittellinie des drehenden Zahnrades hinausschnappt) und dann in diesem Bereich die Tür in Richtung auf die Schließstellung durch das Federelement vorbelastet wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung bezieht sich darauf, daß erfindungsgemäß nicht ein einziges Zahnrad vorgesehen ist, sondern daß zwei Zahnräder mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sind, wobei das Zahnrad mit dem größeren Durchmesser auf der geraden, möbelseitigen Zahnstange abrollt, während das kleinere Zahnrad auf der möbeltürseitigen Zahnstange abrollt. Damit ergibt sich der Vorteil einer Zahnradübersetzung, was dazu führt, daß wesentlich kürzere Zahnstangen verwendet werden können, wodurch die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Scharniers wesentlich erniedrigt sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswege dar stellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnun gen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert im Schnitt eine Ausführungsform des Scharniers in Schließstellung,

Fig. 2 das gleiche Scharnier in Öffnungsstellung mit einem Öffnungswinkel von 45° und 180°,

Fig. 3 schematisiert im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Scharniers,

Fig. 4 das Scharnier nach Fig. 3 in zwei verschiedenen Öffnungs stellungen,

Fig. 5 Draufsicht auf ein Funktionsmuster ähnlich eines Scharniers nach Fig. 1,

Fig. 6 schematisiert die Ausbildung des Federelements als Schenkelfeder,

Fig. 7 schematisiert die Ausbildung des Federelements als Schraubenfeder,

Fig. 8 schematisiert die Draufsicht auf ein Zahnrad, bestehend aus zwei unterschiedlich großen Teilkreisen.

In Fig. 1 ist auf einem Möbel 20 eine Grundplatte 1 mit Schrauben 2 befestigt.

Es versteht sich vonselbst, daß das hier gezeigte Scharnier mit ansich bekannten Scharnierverstellvorrichtungen verbunden sein kann, wobei die hier auch auf dem Möbel 20 montierte Grundplatte 1 auf einer entsprechenden Scharnierverstellvorrichtung aufmontiert wäre, die dafür sorgt, daß das in Fig. 1 gezeigte Weitwinkelscharnier in drei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist, nämlich in den Pfeilrichtungen 6, 7, 8.

Die Grundplatte 1 wird nach oben hin von einem Scharnierbügel 9 abgedeckt, der an seinem hinteren Ende eine Ausnehmung 11 und an seinem möbeltürseitigen Ende eine Ausnehmung 10 aufweist.

In der Möbeltür 21 ist ein Gehäuse 25 eingelassen, welches entweder als Scharniertopf oder als längliches Einlaßgehäuse ausgebildet sein kann.

Die Befestigung des Gehäuses 25 in der Möbeltür 21 ist hierbei beliebig; entweder über Schrauben, über Einbohrdübel oder dergleichen.

Wichtig ist, daß beim Öffnen der Möbeltür 21 in Pfeilrichtung 32 (vergl. Fig. 2) die Schwenkachse 16 der Möbeltür 21 über die Stirnseite der zur Möbeltür 21 benachbarten Frontplatte 22 heraus in Pfeilrichtung 18 verschoben wird, um zu gewährleisten, daß die Möbeltür 21 in die Stellung 21′ verschwenkt werden kann.

Hierzu befindet sich am Gehäuse 25 befestigt eine Zahnstange 27 in Kämmeingriff mit einem Zahnrad 30, 31, welches auf der Achse 29 drehbar auf einem in den Pfeilrichtungen 18, 18′ verschiebbar im Scharnierbügel 9 gelagerten Schieber 13 befestigt ist.

Die Grundplatte 1 ist hierbei an ihrem möbeltürseitigen Ende mit einer Ausnehmung 3 versehen, in der eine Zahnstange 4 ausgebildet ist. Diese Zahnstange 4 ist gerade und ragt über die Stirnseite des Möbels 20 hinaus, wobei das vordere Ende 5 der Zahnstange 4 in das Gehäuse 25 hineinragt und dort sogar noch in eine im Boden des Gehäuses 25 angeordnete Ausnehmung 26 hineingreift.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zahnrad 30, 31 zweiteilig ausgebildet, bestehend aus einem Zahnrad 30 größeren Durchmessers, welches sich in Kämmeingriff mit der Zahnstange 4 befindet und aus einem Zahnrad 31 kleineren Durchmessers, welches sich in Kämmeingriff mit der mit dem Gehäuse 25 verbundenen Zahnstange 27 befindet.

Die Zahnstange 27 ist hierbei kreisbogenförmig ausgebildet mit einem Mittelpunkt, der in der Schwenkachse 16 liegt.

Dadurch, daß das Zahnrad 30, 31 zweiteilig ausgebildet ist und das aus unteren, größeren Teil sowie aus einem oberen, kleineren Teil besteht, ergibt sich der Vorteil einer Zahnradübersetzung.

Das heißt, es ergeben sich damit kurze Zahnstangenlängen der Zahnstangen 4, 27, was zu deutlich verminderten Herstellungskosten führt.

Erfindungsgemäß ist eine Schließdruckvorrichtung dadurch ausgebildet, daß exzentrisch an dem größeren Zahnrad 30 ein Kurbelzapfen 24 angeordnet ist, an dem das eine Ende eines Federelements 23 angreift.

Das andere Ende des Federelements 23 greift an einem Zapfen 19 am Schieber 13 an.

In dem einen - hier gezeigten - Ausführungsbeispiel ist das Federelement 23 als Biegefeder ausgebildet.

Zum Öffnen der Möbeltür 21 wird die Möbeltür 21 in Pfeilrichtung 32 geschwenkt, wodurch die Zahnstange 27 das kleinere Zahnrad 31 drehend antreibt und damit das größere Zahnrad 30 ebenfalls dreht und sich gemäß Fig. 2 auf der unteren Zahnstange 4 abwälzt.

In Schließstellung drückte hierbei das Federelement 23 den Kurbelzapfen 24 in Pfeilrichtung 34, so daß damit das Scharnier in Schließstellung federbelastet gehalten wird.

Sobald gemäß Fig. 2 das Möbelteil um einen Schwenkwinkel von etwa 20° bis 40° geschwenkt wird, gelangt der Kurbelzapfen über die Mittellinie des Zahnrades 30, 31 hinaus, schnappt nach oben und die Drehung des Zahnrades 30, 31 in Pfeilrichtung 41 wird damit federbelastet verstärkt, was zu einer Erleichterung der Öffnungsbewegung führt.

Die Tür bekommt damit sozusagen einen "Öffnungsschub", und sobald die Zahnstange 27 ihre Stellung nach Fig. 2 erreicht hat, verläßt der letzte Zahn 28 dieser Zahnstange 27 das Zahnrad 31 und die Tür ist dann für den Rest ihres Schwenkwinkels ohne Einfluß des Federelements frei verschwenkbar.

Die Tür kann damit beispielsweise in ihrer Stellung 21′ verschwenkt werden, wobei die am Schieber 13 ansetzende, möbeltürseitige Abkröpfung 15 nur um einen Winkel von 90° abgekröpft ist und damit durch die geöffnete Stirnseite des Gehäuses 25 hindurchgreift.

Im Übergang zwischen der Fig. 1 und der Fig. 2 kommt es damit zu der geforderten Abhebebewegung, d.h. der Verschiebebewegung der Schwenkachse 16 in Pfeilrichtung 18.

Die Verschiebung wird begrenzt einerseits durch den Eingriff eines Zapfens 12, der fest mit dem Scharnierbügel 9 verbunden ist, in ein zugeordnetes Langloch 14 im Schieber 13, wobei sich dieses Langloch 14 mit seiner Längserstreckung in Verschiebungsrichtung (Pfeilrichtung 18) erstreckt.

Andererseits wird die Verschiebung begrenzt durch die Schließdruckvorrichtung, d.h. das Federelement 23 hält den Kurbelzapfen 24 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung fest, so daß damit sichergestellt wird, daß - wenn die Möbeltür 21 aus ihrer Öffnungsstellung in die Schließstellung wieder zurückgeschwenkt wird - daß der letzte Zahn 28 auch sicher mit einem Zahn des kleineren Zahnrades 31 kuppelt.

In den Fig. 3-4 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Hierbei ist wesentlich, daß sich an die Abkröpfung 15 des Schiebers 13 eine weitere Abkröpfung 17 anschließt, die einwärts gebogen ist.

Hierdurch wird gemäß Fig. 4 gewährleistet, daß die Stirnseite 33 des Gehäuses 25 nicht durchbrochen werden muß.

Die Fig. 5 zeigt ein schematisches Funktionsmodell in der Draufsicht, wobei die einzelnen Bewegungsabläufe noch leichter zu befolgen sind.

Hierbei ist dargestellt, daß das Türteil 25 sich gerade in der Stellung nach Fig. 2 befindet.

Aus Vereinfachungsgründen ist das Gehäuse 25 aus einem Flachmaterial hergestellt.

Die Fig. 6 zeigt die Ausbildung des Federelements 23 als Schenkelfeder 36. Hier ist ebenfalls erkennbar, daß der Kurbelzapfen 24 das Zahnrad (nicht dargestellt) in der einen Drehrichtung (26) vorspannt, während jenseits der Mittellinie das Zahnrad in Pfeilrichtung 41 vorgespannt wird.

Ein gleicher Effekt ergibt sich durch das in Fig. 7 gezeigte Federelement, welches aus einem Stift 39 besteht, an dem ein Widerlager 40 angebracht ist, an dem sich das eine Ende einer Schraubenfeder 37 abstützt, deren anderes Ende sich an der Stirnseite an der Hülse 38 abstützt, wobei der Stift 39 in die Hülse 38 hineingreift. Auch hier wird die geforderte Federkraft zwischen dem Zapfen 19 und dem Kurbelzapfen 24 erzeugt.

Die Fig. 8 zeigt noch, daß das Zahnrad auch werkstoffeinstückig aus zwei Zahnradhälften verbunden sein kann, wobei das untere Zahnrad 30 nur einen Winkel von 180° , ebenso wie das obere Zahnrad 31 dreht. Es ist selbstverständlich, daß neben den vorgesehenenen zwei unterschiedlichen Zahnrädern auch mehrere, in Kämmeingriff befindliche Zahnräder verwendet werden können, um dadurch ein Zahnradgetriebe zu schaffen. Ebenso kann das hier gezeigte Federelement 23 nicht nur einseitig an dem Zahnrad 30 ansetzen, sondern es kann doppelt vorgesehen sein und beidseitig an entsprechenden Kurbelzapfen des Zahnrades 30 ansetzen.

Zeichnungs-Legende:

1 Grundplatte
2 Schraube
3 Ausnehmung
4 Zahnstange
5 vorderes Ende (Zahnst. 4)
6 Pfeilrichtung
7 Pfeilrichtung
8 Pfeilrichtung
9 Scharnierbügel
10 Ausnehmung
11 Ausnehmung
12 Zapfen
13 Schieber
14 Langloch
15 Abkröpfung (Fig. 1-2)
16 Schwenkachse
17 Abkröpfung (Fig. 3-4)
18 Pfeilrichtung 18′
19 Zapfen
20 Möbel
21 Möbeltür 21′
22 Frontplatte
23 Federelement
24 Kurbelzapfen
25 Gehäuse
26 Ausnehmung
27 Zahnstange
28 Zahn
29 Achse
30 Zahnrad
31 Zahnrad
32 Pfeilrichtung
33 Stirnseite
34 Pfeilrichtung
36 Schenkelfeder
37 Schraubenfeder
38 Hülse
39 Stift
40 Widerlager
41 Pfeilrichtung

Claims

1. Weitwinkel-Scharnier zum Anlenken einer Möbeltür an einem Möbel mit einer am Möbel (20) befestigbaren Grundplatte (1), sowie einem an der Möbeltür (21) befestigbaren Gehäuse (25), wobei auf der Grundplatte (1) eine erste Zahnstange (4) befestigt ist, auf der sich ein in Scharnierlängsrichtung drehend angetriebenes Zahnrad (30, 31) abwälzt, welches sich im Kämmeingriff mit einer zweiten Zahnstange (27) befindet, die mit dem Gehäuse (25) verbunden ist und an deren vorderem Ende in einer Schwenkachse (16) die Möbeltür (21) schwenkbar im Gehäuse (25) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnstange (27) unmittelbar am Gehäuse (25) befestigt ist und eine Kreisbogenform konzentrisch zur Schwenkachse (16) aufweist.

2. Weitwinkel-Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federvorrichtung im Scharnier angeordnet ist, welche die Möbeltür (22) in Schließstellung mit einem Schließdruck und in Offenstellung mit einem Öffnungsdruck beaufschlagt.

3. Weitwinkel-Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließdruckvorrichtung gebildet ist aus mindestens einem Kurbelzapfen (24), der drehfest mit dem Zahnrad (30, 31) verbunden ist, aus einem Federelement (23, 36, 37), welches in Scharnierlängsrichtung eine Federkraft erzeugt und aus einem Zapfen (19), der an einem Schieber (13) befestigt ist, welcher der Lagerung des Zahnrades (30, 31) dient.

4. Weitwinkel-Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als Biegefeder, Schenkelfeder (36) oder als Schraubenfeder (37) ausgebildet ist.

5. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (30, 31) aus zwei drehfest miteinander verbundenen Zahnräder (30, 31) besteht, von denen sich das größere Zahnrad (30) auf der ersten, geraden Zahnstange (4) abwälzt und das kleinere Zahnrad (31) an der gebogenen Zahnstange (27).

6. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die möbelseitige, gerade Zahnstange (4) in Schließstellung des Scharniers in das möbeltürseitige Gehäuse (25) hineinragt.

7. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschiebung des Schiebers (13) durch einen Anschlag (12, 14) begrenzt ist, der in Offenstellung des Scharniers das mit der geraden Zahnstange (4) kämmende Zahnrad (30) in äußersten Eingriff mit der Zahnstange (4) hält.

8. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollstrecke des Zahnrades (30, 31) nicht mehr als 100° beträgt.

9. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Verdreharretierung des Zahnrades (30, 31) in Offenstellung des Scharniers neben dem Verschiebeanschlag (12, 14) des Schiebers (13) das Federelement (23, 36, 37) am Zahnrad (30, 31) über den Kurbelzapfen (24) angreift.

10. Weitwinkel-Scharnier nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der in das möbeltürseitige Gehäuse (25) einschwenkende Teil des Schiebers (13) eine um etwa 90° abgebogene Abkröpfung (15) aufweist.

11. Weitwinkel-Scharnier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (15) an ihrem vorderen freien Ende eine weitere Abkröpfung (17) aufweist.