DE4138323C2 - Langsamwirkende Drehwelleneinrichtung - Google Patents
Langsamwirkende DrehwelleneinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehwelleneinrichtung zum
Verbinden zweier gegen den Scherwiderstand des viskosen Fettes
relativ zueinander verschwenkbaren Teile.
Die US-PS 4 199 075 beschreibt einen Abfallbehälter, dessen
Deckel über einen Torsionsstab als Scharnierbolzen mit dem Be
hälterkörper verbunden ist. Der Torsionsstab ist einerseits
drehfest mit dem Deckel verbunden und andererseits in einem am
Behälter angeordneten Drehlager gelagert. Jenseits des Drehla
gers ist der Torsionsstab abgewinkelt, wobei das abgewinkelte
Teil an einem Anschlag anstößt, wenn der Deckel in einer sei
ner offenen Stellungen im wesentlichen vertikal nach oben
steht. Durch diesen Anschlag wird der Torsionsstab mit einem
Drehmoment belastet, wenn der Deckel aus dieser offenen Stel
lung geschlossen wird. Beim Öffnen des Deckels findet eine
Drehmomententlastung des Torsionsstabes statt, so daß in dem
durch den Anschlag begrenzten Winkelbereich die Öffnungsbewe
gung erleichtert und die Schließbewegung derart erschwert
wird, daß der Deckel im drehmomentbelasteten Winkelbereich der
Verschwenkbewegung davon abgehalten wird, unkontrolliert nach
unten zu fallen. Befindet sich jedoch der Deckel in seiner im
wesentlichen vertikalen Stellung und soll anschließend weiter
geöffnet werden, so muß dies per Hand und unter stetem Fest
halten des Deckels geschehen, da der Torsionsstab in diesem
Winkelbereich nicht mehr drehmomentbelastet ist und somit der
Deckel voll der Schwerkraft unterliegt, so daß der Deckel un
kontrolliert nach unten fällt, sobald er losgelassen wird.
Dies ist jedoch für viele Anwendungszwecke nicht optimal.
Die DE-OS 27 09 105 beschreibt ein Federband für Türen, das
mit einer automatischen Schließeinrichtung versehen ist. Die
automatische Schließeinrichtung enthält eine Drehwellenanord
nung, in der eine Torsions-Schraubenfeder untergebracht ist.
Ein Ende der Torsionsfeder ist über ein Hohlwellenteil und ei
nem Verriegelungsstift an einem der Bandlappen des Scharnier
gelenks festgelegt. Das andere Ende der Torsionsfeder liegt an
Anschlägen an, die an einem anderen Bandlappen festgelegt
sind. Die Torsionsfeder muß vorgespannt werden und in ihrem
Vorspannungszustand mit dem Verriegelungsstift gehalten wer
den, so daß das andere Ende der Torsionsfeder verdrehfest ge
gen die Anschläge gepreßt wird. Die Torsionsfeder wird bei
dieser Ausgestaltung über ihren gesamten Verschwenkbereich
drehmomentbelastet. Diese Ausgestaltung ist jedoch für viele
Anwendungszwecke nicht optimal.
Eine langsamwirkende Drehwelleneinrichtung, wie sie zum dreh
baren Lagern eines Teils einer Gelenkeinrichtung einer Kom
paktdose für Make-up, einer Radiokassette, eines Armaturen
bretts eines Fahrzeugs u. dgl. eingesetzt wird, ist in der
nicht veröffentlichten DE 41 32 568 A1 beschrieben. Eine der
artige langsamwirkende Drehwelleneinrichtung umfaßt eine Welle
3, welche ein drehbares Teil 1 drehbar lagert, welches relativ
zu einem festen Teil 2 drehbar ist, wie dies in Fig. 10 ge
zeigt ist.
Die Welle 3 umfaßt im wesentlichen nach den Fig. 8 und 9 einen
hohlen Wellenkörper 31, Kappenteile 32 und 33, welche von au
ßen her drehbeweglich an den beiden Seiten des Wellenkörpers
31 angesetzt sind, ein Torsionsglied 4, welches mit einem end
seitigen Hakenabschnitt 41 im Wellenkörper 31 festgelegt ist,
während ein weiteres, endseitiges Hakenteil 42 in dem Kappen
teil 33 festgelegt ist, und ein viskoses Fett (nicht gezeigt),
welches zwischen dem Wellenkörper 31 und den Kappenteilen 32
und 33 eingeschlossen ist.
Der Wellenkörper 31 weist einen stufenförmig abgesetzten Ab
schnitt auf, bei dem die durchmesserkleinen Wellenabschnitte,
auf welche die Kappenteile 32 und 33 von außen her drehbeweg
lich aufgeschoben sind, auf beiden Seiten eines durchmesser
großen Wellenabschnitts 31a an einem Mittelabschnitt des Wel
lenkörpers ausgebildet sind. Ferner ist eine Schlitzdurch
gangsöffnung 34 in Längsrichtung vorgesehen. Der durchmesser
große Wellenabschnitt 31a ist mit einem vorstehenden Keil 35
versehen. Die Kappenteile 32 und 33 sind zylinderförmig ausge
bildet und haben jeweils Bodenteile, wobei der Innendurchmes
ser und der Außendurchmesser des Zylinders jeweils derart aus
gelegt sind, daß sie in etwa dem Außendurchmesser des kleinen
Wellenabschnitts 31b und dem Außendurchmesser des großen Wel
lenabschnitts 31a entsprechen. Jedes Kappenteil 32 und 33 ist
jeweils mit einem vorstehenden Keil 37 und 38 an seiner äuße
ren Umfangsfläche versehen.
Am Boden des Kappenteils 33 ist eine schlitzförmige Ausnehmung
36 ausgebildet. Diese Kappenteile 32 und 33 werden von außen
her an die durchmesserkleinen Wellenabschnitte 31b je
weils angesetzt, und Ringausnehmungen 32a und 33a der Kappen
teile 32 und 33 sind in Ringrippen 31c des jeweiligen durch
messerkleinen Wellenabschnitts 31b eingerastet, um ein Abzie
hen derselben zu verhindern. Hierdurch erhält man eine form
schlüssige Verbindung mit dem Wellenkörper 31.
In verbundenem Zustand ist das Torsionsglied 4 in die Durch
gangsöffnung 34 des Wellenkörpers 31 eingesetzt, um diesen
fest mit dem endseitigen Hakenabschnitt 41 zu verbinden. Au
ßerdem ist das Torsionsglied in der Ausnehmung 36 des Kappen
teils 33 festgelegt, um diese Teile miteinander zu kombinie
ren. Viskoses Fett ist zwischen den Kappenteilen 32, 33 und
dem jeweiligen kleinen Wellenabschnitt 31b eingeschlossen.
Die so zusammengesetzte Welle 3 ist derart beschaffen und aus
gelegt, daß sie ein Drehteil 1 stehend anordnen kann, wie
dies in Fig. 10 gezeigt ist, wobei man einen Winkel von etwa
90° zu einem festen Teil 2 erhält, wobei in diesem Zustand
Keilnuten (s. Fig. 7), welche an dem jeweiligen Lagerab
schnitt des Drehteils 1 und des festen Teils 2 vorgesehen
sind, zueinander ausgerichtet sind, so daß die Welle 3 in ih
rer vorbestimmten Position im Lagerabschnitt angeordnet werden
kann. Durch diesen Zusammenbau positioniert die Welle 3 den
Wellenabschnitt 31a mit großem Durchmesser in dem Lagerab
schnitt 21 des festen Teils 2 und positioniert die Kappenteile
32 und 33 jeweils an den Lagerabschnitten 11 und 12 des Dreh
teils 1. Ferner sind die jeweiligen Keile 35, 37 und 38 in die
zugeordneten jeweiligen Keilnuten eingesetzt, welche jeweils
an den Lagerabschnitten 21 und 11, 12 ausgebildet sind. Auf
diese Weise werden der durchmessergroße Wellenabschnitt 31a
und die Kappenteile 32 und 33 jeweils an dem Lagerabschnitt 21
und den Lagerabschnitten 11 und 12 drehfest angebracht.
Bei einer langsamwirkenden Drehwelleneinrichtung mit dem vor
stehend genannten Aufbau wird ein Aufspringmoment in dem Tor
sionsglied 4 durch die Drehbewegung des Drehteils 1 von einer
Neutralstellung b in Schließrichtung gespeichert, wobei das
Drehteil 1 fest mit dem festen Teil 2 unter Verwendung einer
geeigneten Sperreinrichtung in einer vollständig geschlossenen
Stellung a verbunden ist, in welcher das Aufspringmoment maxi
mal ist (siehe Fig. 10). Wenn dann die Sperreinrichtung gelöst
wird, dreht sich das Drehteil 1 in Öffnungsrichtung auf Grund
des Aufspringmoments des Torsionsglieds 4. Zum Zeitpunkt die
ser Drehung tritt ein Scherwiderstand im viskosen Fett auf,
wodurch das Drehteil 1 sich mit einer langsamen Geschwindig
keit trotz der Drehmomentbelastung durch das Torsionsglied 4
dreht, wodurch ermöglicht wird, daß dieses in der Neutralstel
lung b zum Stillstand kommt.
Eine derartige, übliche langsamwirkende Drehwelleneinrichtung
arbeitet langsamwirkend in einem Winkelbereich α1, ausgehend
von der vollständig geschlossenen Stellung a zu der Neutral
stellung b des Drehteils 1, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.
Bei einer derartigen Gelenkeinrichtung ist es erwünscht, den
maximalen Drehwinkel α des Drehteils auf etwa 135° einzustel
len, und es ist ferner erwünscht, einen Winkelbereich α₂,
ausgehend von der Neutralstellung b bis zur vollständig offe
nen Stellung c als einen Winkelbereich mit einer freien Anhal
temöglichkeit auszulegen, innerhalb welchem das Drehteil 1 an
jeder beliebigen Stelle zum Anhalten gebracht werden kann. In
diesem Fall kann die übliche langsamwirkende Drehwellenein
richtung nicht eingesetzt werden, da man derartige Erforder
nisse hierbei nicht erfüllen kann.
Denn wenn das Drehteil 1 sich von der Neutralstellung b zu der
vollständig offenen Stellung c dreht, wird das Torsionsglied 4 in
der Welle 3 in Gegenrichtung entgegen der Schließrichtung in
dem vorstehend angegebenen Winkelbereich α₁ verwunden bzw.
tordiert, wodurch
das Drehmoment im Torsionsglied gespeichert wird. Das gespei
cherte Drehmoment wirkt derart, daß es versucht, das Drehteil
1 in Richtung auf die Neutralstellung b entgegen dem Scherwi
derstand des viskosen Fetts zurückzuführen. Daher ist es un
möglich, das Drehteil 1 in jeder beliebigen Stellung anzuhal
ten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine langsamwirkende
Drehwelleneinrichtung bereitzustellen, bei der auf konstruktiv
einfache Weise ein Winkelbereich ohne Drehmomentbelastung des
Torsionsgliedes vorgesehen ist, in dem die verschwenkbaren
Teile an jeder beliebigen Stelle angehalten werden können.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird auf konstruktiv
einfache Weise eine Möglichkeit geschaffen, die Teile ohne
Drehmomentbelastung des Torsionsgliedes relativ zueinander zu
verschwenken. Durch die Anordnung der Mitnehmereinrichtung mit
dem in die Ausnehmung mit vorbestimmtem Spiel eingreifenden
Vorsprung, wird die belastungsfreie Verschwenkbewegung vorbe
stimmt und kann somit nicht außer Kontrolle geraten. Das vis
kose Fett der langsam wirkenden Drehwellenanordnung bewirkt
einen Scherwiderstand, der zwar vom Benutzer beim Verschwenken
leicht überwunden werden kann, jedoch ausreicht, schwerkraft
bedingte, nicht vom Benutzer eingeleitete Verschwenkungen zu
verhindern.
Der Wellenkörper und das Kappenteil bilden mit dem ersten bzw.
dem zweiten Teil eine Einheit, wobei das erste oder das zweite
Teil sich um die Drehachse des drehbaren Lagerabschnittes be
züglich des anderen Teils dreht. Diese Drehbewegung erfolgt in
einem Ausführungsbeispiel im Bereich der positiven und negati
ven Torsionsrichtungen des Torsionsglieds. Infolge des Scher
widerstands des viskosen Fetts, welches zwischen dem Wellen
körper und dem Kappenteil eingeschlossen ist, hat die Drehbe
wegung eine langsame Geschwindigkeit und zwar trotz der
Drehmomentbelastung.
Die relative Drehbewegung des ersten oder des zweiten Teils in
dem Bereich, in dem sich die Torsionsrichtung des Torsions
gliedes von der positiven Richtung zu der negativen Richtung
ändert, wird innerhalb eines durch das Spiel bestimmten Lauf
bereiches des Kappenteils oder des Wellenkörpers durch das
Aufbringen einer äußeren Kraft ohne eine Beteiligung des Tor
sionsgliedes ausgeführt. Wenn die von außen aufgebrachte Kraft
auf das Teil aufgehoben wird, kommt das Drehteil in jeder be
liebigen Stellung durch den Scherwiderstand des viskosen Fetts
zum Stillstand.
Ferner wird die relative Drehbewegung des ersten oder des
zweiten Teils im Bereich der negativen Torsionsrichtung des
Torsionsgliedes, welcher sich an den vorstehend genannten
Laufbereich anschließt, derart ausgeführt, daß das Torsions
glied in negativer Richtung durch die Beaufschlagung durch ei
ne äußere Kraft tordiert wird. Das in diesem Bereich verdrehte
Teil kann dann, wenn die von außen auf das Teil aufgebrachte
Kraft aufgehoben wird, in jeder beliebigen Stellung durch den
Umstand angehalten werden, daß die zusammengesetzte Kraft aus
dem Drehmoment des Drehteils und des Scherwiderstandes des
viskosen Fetts im Gleichgewicht zu dem Moment des Torsions
gliedes ist.
Da die relative Drehbewegung des ersten oder des zweiten Teils
im Torsionsbereich in negativer Richtung des Torsionsgliedes
jenseits des Laufbereiches liegt, kann der Torsionswinkel in
negativer Richtung am Torsionsglied kleiner gewählt werden,
und ferner kann man hierdurch einen Bereich mit freiem Anhal
ten bereitstellen, in dem ein verdrehtes Teil in irgendeiner
beliebigen Stellung dadurch angehalten werden kann, daß die
von außen aufgebrachte Kraft aufgehoben wird, und zwar über
den gesamten Bereich des vorstehend angegebenen Torsionsbe
reichs in negativer Richtung hinweg.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh
rungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Darin zeigt:
Fig. 1(a) einen Längsschnitt durch eine Welle, welche
ein Teil einer langsamwirkenden Drehwellenein
richtung nach der Erfindung darstellt,
Fig. 1(b) eine linke Seitenansicht der Welle der Fig. 1(a),
Fig. 2(a) eine Querschnittansicht längs der Linie a-a in
Fig. 1(a),
Fig. 2(b) eine Querschnittansicht längs der Linie b-b,
Fig. 2(c) eine Querschnittansicht längs der Linie c-c,
Fig. 2(d) eine Querschnittansicht längs der Linie d-d,
Fig. 2(e) eine Querschnittansicht längs der Linie e-e,
Fig. 3(a) eine Vorderansicht einer Gelenkeinrichtung,
welche an dem vorstehend genannten Teil ange
bracht ist,
Fig. 3 (b)+(3c) jeweils Seitenansichten,
Fig. 4(a) eine Seitenansicht zur Verdeutlichung der Ar
beitsweise der vorstehend genannten Gelenkein
richtung in Neutralstellung,
Fig. 4(b) eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des voll
ständig offenen Zustands,
Fig. 5 eine Schnittansicht im Anschluß an die Arbeits
weise nach Fig. 2(a),
Fig. 6 eine Schnittansicht einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform entsprechend Fig. 2(e),
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Gelenkein
richtung, bei welcher eine übliche, langsamwir
kende Drehwelleneinrichtung eingesetzt wird,
Fig. 8 eine Längsschnittansicht der Welle in auseinan
dergezogener Darstellung, welche ein Teil der
langsamwirkenden Drehwelleneinrichtung nach
Fig. 7 bildet,
Fig. 9(a) eine rechte Seitenansicht eines Kappenteils der
Welle nach Fig. 8,
Fig. 9(b) eine Schnittansicht längs der Linie b-b der
Welle nach Fig. 8,
Fig. 9(c) eine linke Seitenansicht eines weiteren Kappen
teils der Welle nach Fig. 8, und
Fig. 10 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung der Ar
beitsweise der vorstehend genannten Gelenkein
richtung.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeich
nung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden gleiche oder
ähnliche Teile wie bei der üblichen Ausführungsform mit den
selben Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 und 2 umfaßt die Welle 3 gemäß dieser bevorzug
ten Ausführungsform im wesentlichen einen hohlen Wellenkörper
31, Kappenteile 32 und 33, welche von außen her an den beiden
Seiten des Wellenkörpers 31 drehbeweglich angesetzt sind, ein
Torsionsglied 4, dessen einer endseitiger Hakenabschnitt 41 im
Wellenkörper 31 und dessen weiterer Hakenabschnitt 42 im Kap
penteil 33 festgelegt ist, und ein viskoses Fett 5, welches
zwischen dem Wellenkörper 31 und den Kappenteilen 32 und 33
eingeschlossen ist.
Der Wellenkörper 31 ist stufenförmig und umfaßt durchmesser
kleine Wellenabschnitte 31b und 31b, auf welche jeweils von
außen her die Kappenteile 32 und 33 aufgesetzt und drehbeweg
lich an den beiden Seiten eines mittleren, durchmessergroßen
Wellenabschnitts 31a gelagert sind. An diesem Wellenkörper 31
ist eine Durchgangsöffnung vorhanden, welche von einer
Schlitzöffnung 34a gebildet wird, welche sich zu einer Endsei
te des Wellenkörpers 31 öffnet, und eine kreisförmige Öffnung
34b umfaßt, welche sich zur anderen Endseite unter Bildung ei
ner durchgehenden Verbindung mit der Schlitzöffnung 34a öff
net. Ferner ist ein Keil 35 auf der Außenseite des durchmes
sergroßen Wellenabschnitts 31a ausgebildet.
Die Kappenteile 32 und 33 sind Zylinder, welche Bodenteile ha
ben, die jeweils von außen her an die durchmesserkleinen Wel
lenabschnitte 31b, 31b des Wellenkörpers 31 angesetzt sind.
Der Boden des Kappenteils 31 ist mit einer Ausnehmung 36 ver
sehen.
Die Ausnehmung 36 ist nach Fig. 2(a) symmetrisch ausgewölbt zu
einer länglichen Öffnung erweitert, welche eine Längsachse mit
etwa der gleichen Länge wie der Außenumriß des endseitigen Ha
kenabschnittes 42 des Torsionsgliedes 4 hat, um durch das da
durch erreichte Spiel Laufbereiche 36a und 36a zu bilden, wo
bei Teilbereiche der Laufbereiche 36a und 36a als eine längli
che Öffnung ausgebildet sind.
Der Außendurchmesser der Kappenteile 32 und 33 ist gleich wie
der durchmessergroße Wellenabschnitt 31a des Wellenkörpers 31
bemessen, und die Keile 37 und 38 sind jeweils an ihren Außen
seiten ausgebildet.
Das viskose Fett 5 wird auf die Fläche der durchmesserkleinen
Wellenabschnitte 31b zum Zeitpunkt des Aufsetzens der
Kappenteile 32 und 33 von außen her aufgebracht, so daß das
Fett zwischen den Kappenteilen 32 und 33 und dem jeweiligen
durchmesserkleinen Wellenabschnitt 31b dadurch dicht
eingeschlossen ist, daß die Kappenteile 32 und 33 von außen
her angesetzt werden.
Zur Montage wird das Torsionsglied 4 in die
Durchgangsöffnung des Wellenkörpers 31 eingesetzt, ein
endseitiger Hakenabschnitt 41 wird fest mit der Schlitzöffnung
34a verbunden und der andere endseitige Hakenabschnitt 42
ragt von der Durchgangsöffnung des Wellenkörpers 31
nach außen, um in der Ausnehmung 36 des Kap
penteils 33 festgelegt zu werden, welches an die Welle 3 angesetzt wird.
Die so zusammengebaute Welle 3 bildet eine langsamwirkende
Drehwelleneinrichtung, wenn sie an dem Drehteil der Gelenkein
richtung 60 angebracht ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Bei der Gelenkeinrichtung 60 ist das Drehteil 1 drehbeweglich
um die Welle 3 bezüglich des festen Teils 2 gelagert. Das
Drehteil 1 ist mit einem drehbeweglichen Lagerabschnitt 11
versehen, an welchem die Welle 3 unter Durchgang an einer End
seite eingesetzt ist. Die obere Fläche des drehbeweglichen La
gerabschnitts 11 wird von einer abgeschrägten. Fläche 11a ge
bildet, und ferner ist eine Anschlagfläche 13 an der oberen
Endfläche der abgeschrägten Fläche 11a vorgesehen.
Am festen Teil 2 sind Lagerabschnitte 21 und 22 derart ausge
bildet, daß sie den drehbaren Lagerabschnitt 11 des Drehteils
1 ergreifen. Ferner ist eine Anlagefläche 23, an der die An
schlagfläche 13 des Drehteils 1 zur Anlage kommt, an einer
Endfläche ausgebildet, an welcher die Lagerabschnitte 21 und
22 ausgebildet sind.
Hierdurch kommt das Drehteil 1 bei der Gelenkeinrichtung 60 in
eine vollständig offene Stellung, welche in Fig. 4(b) gezeigt
ist, in welcher die Drehbewegung durch das Zusammentreffen der
Anschlagfläche 13 und einer Anlagefläche 23 über eine Neutral
stellung (siehe Fig. 4(a)) gesteuert wird, in welcher das
Drehteil 1 etwa stehend, ausgehend von einer vollständig ge
schlossenen Stellung, angeordnet ist, welche in Fig. 3(c) ge
zeigt ist. Ein Drehwinkel a des Drehteils 1, ausgehend von der
vollständig geschlossenen Stellung zu der vollständig offenen
Stellung, beläuft sich zu diesem Zeitpunkt auf etwa 135°.
Die Welle wird in dem drehbaren Lagerabschnitt des Drehteils
in der Neutralstellung des Drehteils 1 eingesetzt.
In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß entsprechend
Fig. 4(a) der Wellenkörper 31 und die Kappenteile 32, 33 je
weils an dem Drehteil 1 und dem festen Teil 2 drehfest ange
bracht werden, indem das Drehteil 1 vertikal aufrechtstehend
angeordnet wird, um eine Einschuböffnung und eine Keilnut
(nicht gezeigt) zur entsprechenden Ausrichtung zueinander zu
bringen, die jeweils an den Lagerabschnitten 21 und 22 des fe
sten Teils 2 und dem Lagerabschnitt 11 des Drehteils 1 vorge
sehen sind und die Welle 3 in die das feste und das Drehteil 1
durchsetzende Einführungsöffnung, eingeschoben wird, wodurch
der Keil 37 des Kappenteils 32 in eine Keilnut des Lagerab
schnitts 22, der Keil 35 des Wellenkörpers 31 in eine Keilnut
des Lagerabschnittes 11 und der Keil 38 des Kappenteils 33 in
eine Keilnut des Lagerabschnitts 21 eingeführt wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen
bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Den festen Verbindungszustand des weiteren endseitigen Haken
abschnitts 42 des Torsionsgliedes 4 mit der Ausnehmung 36 des
Kappenteils 33 erhält man dann, wenn das Drehteil 1 sich in
der Neutralstellung (Fig. 4(a)) befindet. Hierbei bleibt der
Laufbereich 36a in der Ausnehmung 36 als Spiel frei, wie dies
in Fig. 2(a) gezeigt ist.
Wenn sich das Drehteil 1 über einen ersten von der Neutral
stellung zur Schließstellung reichenden Winkelbereich dreht,
dreht sich der Wellenkörper 31 mit dem Drehteil 1 in Richtung
A, wie dies in Fig. 2(a) gezeigt ist, wobei der Verriegelungs
zustand zwischen Ausnehmung 36 des Kappenteils 33 und dem end
seitigen Hakenabschnitt 42 des Torsionsgliedes 4 in der vor
stehend angegebenen Neutralstellung beibehalten wird. Das Tor
sionsglied 4 wird in einer ersten, positiven Richtung durch
die Drehbewegung des Drehteils in Schließrichtung tordiert,
und die Energie, welche das Drehteil 1 anschließend in Öff
nungsrichtung dreht, wird in dem Torsionsglied gespeichert.
Hierdurch erhält man eine vollständige Schließstellung, welche
in Fig. 3(c) gezeigt ist. In dieser vollständig geschlossenen
Stellung behält das Drehteil 1 einen vollständig geschlossenen
Zustand mit Hilfe einer geeigneten Verriegelungseinrichtung
(nicht gezeigt) bei.
Wenn die Sperrung des Drehteils 1 in dem vollständig geschlos
senen Zustand aufgehoben wird, dreht sich das Drehteil 1 über
den ersten Winkelbereich in Öffnungsrichtung durch das Moment
des Torsionsglieds 4. Bei der Drehbewegung tritt zu diesem
Zeitpunkt eine Scherbelastung durch das viskose Fett auf, und
man erhält eine langsame Geschwindigkeit trotz der über das
Torsionsglied 4 einwirkenden Drehmomentbelastung. Die Drehbe
wegung des Drehteils 1 wird in der Nähe der Neutralstellung
(siehe Fig. 4(a)) angehalten. Die Drehbewegung des Drehteils 1
im Anschluß daran in Öffnungsrichtung wird manuell bewirkt.
Zuerst wird das Drehteil 1 in der Nähe der Neutralstellung an
gehalten, wenn die von außen einwirkende Kraft aufgehoben
wird, und es wird dann in Öffnungsrichtung gedreht. Diese
Drehbewegung erfolgt zusammen mit der Drehbewegung des Wellen
körpers 31 in Richtung B, wie dies in Fig. 2(c) gezeigt ist.
Bei Beginn dieser weiteren Verschwenkung läuft der endseitige
Hakenabschnitt 42 des Torsionsglieds 4 in dieselbe Richtung
wie der Wellenkörper 31 mit Spiel im Laufbereich 36a in der
Ausnehmung 36 des Kappenteils 33, wie dies in Fig. 2(a) ge
zeigt ist, wobei ein Anschlag in der Ausnehmung 36 dadurch ge
bildet wird, daß das Torsionsglied 4 in kontrollierter Weise
zur Anlage gegen eine Wand im Laufbereich 36a kommt (Fig. 5).
Bei der Drehbewegung des Drehteils 1 in diesem zweiten Winkel
bereich behält das Torsionsglied 4 einen belastungslosen Zu
stand ohne eine Tordierung bei, so daß es möglich ist, daß das
Drehteil im zweiten Winkelbereich in jeder beliebigen Stellung
dadurch angehalten werden kann, daß die von außen einwirkende
Kraft aufgehoben wird. Da der vorstehend angegebene Drehwinkel
des Drehteils sich auf etwa 30° beläuft und das Drehmoment des
Drehteils 1 klein ist, kann daher die Drehbewegung des Dreh
teils 1 lediglich durch den Scherwiderstand des viskosen Fetts
gestoppt werden.
Ferner kann das Drehteil 1 über einen anschließenden dritten
Winkelbereich in eine vollständig offene Stellung (Fig. 4(b))
durch eine in Öffnungsrichtung von außen aufgebrachte Kraft
gedreht werden. Bei der Drehbewegung des Drehteils 1 in diesem
Winkelbereich wird das Torsionsglied 4 in negativer Richtung
tordiert. Da das Torsionsglied 4 zum Zeitpunkt des Beginns
dieser Drehbewegung unbelastet war, kann das Drehteil in jeder
beliebigen Stellung dadurch angehalten werden, daß die von au
ßen einwirkende Kraft aufgehoben wird. Da nämlich der Drehwin
kel des Drehteils 1 im dritten, Winkelbereich etwa 15° beträgt,
tritt selbst dann, wenn die Torsion entsprechend diesem Dreh
winkel zusätzlich auf das Torsionsteil 4 einwirkt, kein Moment
auf, welches das Drehteil 1 in die Neutralstellung zurückbe
wegt, sondern das Drehteil 1 kann in jeder beliebigen Stellung
dadurch anhalten, daß man einen Gleichgewichtszustand zwischen
der zusammengesetzten Kraft aus diesem Drehmoment des Dreh
teils 1 und dem Scherwiderstand des viskosen Fetts erhält.
Da ferner der Torsionswinkel in negativer Richtung des Torsi
onsglieds 4 zu diesem Zeitpunkt klein ist, erhält man keine
ständige Vorbelastung des Torsionsglieds 4, welche dadurch be
wirkt wird, daß dieses in negativer Richtung tordiert wird.
Daher wird bei dieser Ausführungsform ermöglicht, daß der
Drehbereich im Öffnungsbereich nach der Neutralstellung des
Drehteils 1 ein Winkelbereich mit freiem Anhaltevermögen ist.
Es gibt verschiedene Ausführungsformen von derartigen Gelenk
einrichtungen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein Fall als Bei
spiel angegeben, bei dem die Welle 3 mit einem schwenkbewegli
chen Tragteil an der Gelenkeinrichtung 6 auf an sich übliche
Art und Weise angebracht ist. In diesem Fall sind die Kappen
teile 32 und 33 jeweils drehfest an den Lagerabschnitten 11
und 12 des Drehteils 1 angebracht, während der Wellenkörper 31
drehfest mit dem Lagerabschnitt 21 des festen Teils 2 verbun
den ist.
In diesem Fall ist das freie Anhalten lediglich unter Einwir
kung des Scherwiderstands des viskosen Fetts nur durch die
Laufbewegung des Kappenteils 33 möglich, welches sich zusammen
mit dem Drehteil 1 in dem durch das Spiel vorgegebenen Laufbe
reich 36a dreht, wobei keinerlei Wirkung auf das Torsionsglied
4 ausgeübt wird.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform bezieht sich auf ein
Beispiel, bei dem ein Laufbereich im Wellenkörper 31 vorgese
hen ist, mit dem ein endseitiger Hakenabschnitt 41 des Torsi
onsglieds 4 verbunden ist. Bei diesem Beispiel kann die
Ausnehmung 36 des Kappenteils 33 lediglich von einer
Schlitzöffnung gebildet werden, oder gemäß einer modifizierten
Ausführungsform kann dieses Teil als eine längliche Öffnung
ausgeführt sein, wie dies bei der vorstehend angegebenen be
vorzugten Ausführungsform beschrieben wurde.
Bei diesem Beispiel ist die Öffnung 34a des Wellenkörpers
31, mit der ein endseitiger Hakenabschnitt 41 des Torsionsgliedes 4
festgelegt ist, eine modifizierte, längliche Öff
nung, in der das Spiel 34 symmetrisch zur Schlitzöffnung
(welche der Schlitzöffnung 34a bei der vorstehend beschriebe
nen bevorzugten Ausführungsform entspricht) ausgeweitet
ausgebildet ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Bei diesem Beispiel wird das freie, lediglich durch den Scher
widerstand des viskosen Fetts bewirkte Anhalten im zweiten
Winkelbereich durch die Tatsache ermöglicht, daß der Wellen
körper 31 sich in dem durch
das Spiel vorgegebenen Laufbereich 34o ohne Wirkung auf das
Torsionsglied 4 dreht. Die Drehbewegung des Wellenkörpers 31
zu diesem Zeitpunkt erfolgt derart, daß der durchmesserkleine
Wellenabschnitt 31b sich in C-Richtung in Fig. 6 drehen kann.
Da bei den ersten und zweiten Ausführungsvarianten das Torsi
onsglied in einem dritten Winkelbereich in negativer Richtung
tordiert wird, nachdem der vorstehend genannte Laufbereich 36a
(34o) im zweiten Winkelbereich durchlaufen ist - wie dies auch
bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Fall ist - ist
der Torsionswinkel des Torsionsglieds 4 in negativer Richtung
klein. Daher haben die ersten und zweiten Ausführungsvarianten
im wesentlichen dieselbe Wirkungsweise wie die vorstehend ge
nannte erste bevorzugte Ausführungsform.
Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, kann sich
das Drehteil bei der Erfindung, welches sich bezüglich des fe
sten Teils dreht, mit einer niedrigen Geschwindigkeit durch
die Federkraft des Torsionsgliedes und den Scherwiderstand des
viskosen Fetts, ausgehend von der vollständig offenen Stellung
zu der Neutralstellung und in dem Drehbereich in Öffnungsrich
tung nach der Neutralstellung, drehen, wobei das Torsionsglied
in negativer Richtung tordiert werden kann, so daß man einen
Bereich mit freiem Anhalten erhält. Somit läßt sich eine Ge
lenkeinrichtung mit einem verbesserten Gebrauchszweck bereit
stellen.
Da ferner im Drehbereich in Öffnungsrichtung nach der Neu
tralstellung das Torsionsglied in negativer Richtung jenseits
des Laufbereichs tordiert wird, wird der Torsionswinkel in ei
nem solchen Ausmaß kleiner, daß keine ständige Belastung des
Torsionsglieds gegeben ist, so daß dessen Lebensdauer verbes
sert wird.
Claims (5)
1. Drehwelleneinrichtung zum Verbinden zweier gegen den Scher
widerstand eines viskosen Fettes (5) relativ zueinander ver
schwenkbarer Teile (1, 2), insbesondere eines Deckels mit einem
Behälter, mit einem Torsionsglied (4) und einer mit einem hoh
len Wellenkörper (31) und einem Kappenteil (32, 33) mehrteilig
ausgebildeten Welle (3), wobei der Wellenkörper (31) an einem
der Teile (1 oder 2) und das Kappenteil (32, 33) am anderen
Teil (2 oder 1) festgelegt ist, wobei ein Ende (41 oder 42) des
Torsionsgliedes (4) in einem der Wellenteile (31 oder 32, 33)
festgelegt ist und das andere Ende (42 oder 41) des Torsions
gliedes (4) in eine Ausnehmung (36, 34a) am anderen Wellenteil
(33, 32 oder 31) mit Spiel (36a oder 34o) eingreift, so daß die
beiden Teile (1, 2) über einen ersten Winkelbereich unter
Drehmomentbe- und -entlastung des Torsionsgliedes (4) und über
einen zweiten Winkelbereich durch eine durch das Spiel (36a
oder 34o) bewirkte Relativbewegung des Endes (42 oder 41) des
Torsionsgliedes (4) in der Ausnehmung (36 oder 34) ohne Drehmo
mentbe- und -entlastung des Torsionsgliedes (4) relativ zuein
ander verschwenkbar sind.
2. Drehwelleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die das Spiel (36a) aufweisende Ausnehmung (36) im
Kappenteil (33, 32) angeordnet ist.
3. Drehwelleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die das Spiel (34o) aufweisende Ausnehmung (34) im
Wellenkörper (31) angeordnet ist.
4. Drehwelleneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß ein dritter Winkelbereich vorgesehen
ist, der sich an den zweiten Winkelbereich anschließt, wobei
das Verschwenken der beiden Teile (1, 2) im dritten Winkelbe
reich unter Drehmomentbe- und -entlastung des Torsionsgliedes
(4) in einer zur Be- und Entlastung im ersten Winkelbereich
entgegengesetzten Richtung erfolgt.
5. Drehwelleneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der dritte Winkelbereich durch einen Anschlag (13, 23)
begrenzt ist.
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- 1991-11-21 DE DE4138323A patent/DE4138323C2/de not_active Expired - Fee Related
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