DE4312418A1 - Scharnierstift für wartungsfreie Scharnierlagerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scharnierstift für war­ tungsfreie Scharnierlagerungen, bei denen der Scharnierstift in der einen Scharnierhälfte drehsicher festgelegt ist und in der anderen Scharnierhälfte vermittels einer eingesetzten Lagerbuchse aus einem wartungsfreien Lagermaterial mit Lauf­ sitz gelagert ist und bei denen der Scharnierstift über seine Gesamtlänge hin Schaftlängenabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist.

Insbesondere Flügelscharniere mit einem in wenigstens einem der Scharnieraugen vermittels Lagerbuchsen aus einem war­ tungsfreien Lagermaterial wartungsfrei gelagerten Scharnier­ stift sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt und gebräuchlich. Zur möglichst einfachen und aufwandsparen­ den Ausbildung und Herstellung einer wartungsfreien Lagerung der Scharnierstifte solcher Scharniere ist mehrfach bereits vorgeschlagen worden, den Scharnierstift zugleich auch als Werkzeug zur Tolerierung und Glättung der Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Material einzusetzen, und zu diesem Zweck das in Eintreibrichtung vorne liegende Stirnende des Scharnier­ stiftes mit einer konischen bzw. einfach oder mehrfach abge­ rundeten, insgesamt aber im wesentlichen ballige Gestalt aus­ zubilden. Beabsichtigt ist dabei in jedem Falle, daß der Scharnierstift beim Eintreiben in das Scharnierauge die zu­ nächst lose eingesetzten Lagerbuchsen kalibrieren und zu­ gleich glätten soll, so daß evtlle. Toleranzen beseitigt wer­ den und zugleich auch eine geglättete Lagerfläche ausgebildet wird, ohne daß es hierfür eines besonderen seinerseits wieder mit der Gefahr von Toleranzen behafteten Arbeitsganges be­ dürfte.

Insbesondere ist darüber hinaus auch bereits vorgeschlagen worden das in Eintreibrichtung vorne liegende Stirnende in Verbindung mit einer im Wesentlichen balligen Ausbildung noch mit einer zusätzlichen Schabekante auszustatten, um über­ schüssiges Material von den Lagerbuchsen abzutragen.

Es wurde darüber hinaus auch schon vorgeschlagen, einen Schar­ nierstift, dessen in Eintreibrichtung vorne liegendes Stirn­ ende zum Kalibrieren und Glätten der Lagerbuchsen ballig aus­ gebildet ist, zusätzlich mit Durchmesserabstufungen in seinem Schaftteil auszustatten, gleichfalls um die beim Eintreiben des Scharnierstiftes zu erzeugende Qualität der Lagerfläche an der oder den aus wartungsfreiem Lagermaterial gebildeten Lagerbuchsen zu verbessern. Dabei war vorgesehen, daß der Scharnierstiftdurchmesser von dem in Eintreibrichtung vorne liegenden Stirnende des Scharnierstiftes ausgehend zu dem in Eintreibrichtung hinten liegenden Stirnende des Scharnier­ stiftes hin stufenweise abnehmend gestaltet ist.

Mit beiden bekannten und auch gebräuchlichen Ausführungsfor­ men eines zum Kalibrieren und Glätten der Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial bestimmten und eingesetzten Schar­ nierstiftes wurden hinsichtlich der Kalibrierung der Lager­ buchsen auf Toleranzmaß ausreichende Erfolge erzielt, d. h. die so gefertigten Scharniere haben eine hinreichende Spiel­ freiheit hinsichtlich der Scharnierstiftlagerung. Bei Lager­ buchsen mit einem aus Metallgeflecht oder dergl. bestehenden Träger für das das eigentliche Lagermaterial bildende Kunst­ stoffmaterial ergibt sich jedoch bei der Anwendung der be­ kannten Scharnierstiftausbildungen zum Glätten und insbeson­ dere zum Kalibrieren der Lagerbuchsen der Nachteil, daß bei einem ungünstigem Zusammenfallen der Toleranzen des Schar­ nierstiftes und der Toleranzen des Scharnierauges sowie ge­ gebenenfalls auch der Materialdickentoleranzen innerhalb der Lagerbuchse beim Eintreiben des Scharnierstiftes auch der aus Metallgeflecht oder ähnlichem bestehende Träger für das aus einem Kunststoffmaterial bestehende eigentliche Lagermaterial teilweise bzw. örtlich abgeschert wird, was dann beim Betrieb des Scharnieres zu einem Zusammenwürgen des Lagermaterials bzw. dessen Trägers führen kann. Dieser Nachteil resultiert im Wesentlichen daraus, daß beim Eintreiben eines mit einem balligen Stirnende versehenen Scharnierstiftes das scharnier­ stiftseitig auf dem aus Metallgeflecht bestehenden Träger an­ geordnete Kunststoffmaterial vor dem in Eintreibrichtung vor­ ne liegende Stirnende des Scharnierstiftes hergeschoben bzw. durch die Schabekante des Scharnierstiftes von dem Metallge­ flechtträger abgeschabt wird, was zwar einerseits eine exakte Kalibrierung und auch im Wesentlichen eine Glättung der La­ gerbuchsen gewährleistet, andererseits aber gleichzeitig auch eine Beschädigung der Lagerbuchse, bis hin zu einer Absche­ rung des Metallgeflechtträgers für das Kunststoffmaterial zur Folge hat, dies insbesondere dann, wenn die Lagerbuchse in sich starke Dickenunterschiede oder örtliche Ausbeulungen des Trägers aufweist. In jedem Fall aber führt die Verwendung eines Scharnierstiftes, dessen in Eintreibrichtung vorne lie­ gendes Stirnende als Kalibrier-und /oder Glättwerkzeug ver­ wendet wird vor allen zu einem über den Scharnieraugenumfang hin gesehen gegebenenfalls auch nur örtlichen Austritt von Lagermaterial an der einen Stirnseite des Scharnierauges.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen zur Kalibrierung und Glättung der Lagerbuchse aus wartungsfreiem Lagermaterial geeigneten und bestimmten Scharnierstift zu schaffen, der ohne Vergrößerung des Aufwandes sowohl für seine eigene Herstellung als auch für das Eintreiben in die Scharnieraugen bzw. das Kalibrieren und Glätten der Lager­ buchse aus einem wartungsfreien Lagermaterial den vorstehend aufgezeigten Nachteil eines zu starken Abschabens des Kunst­ stoffmaterials vom Metallgeflechtträger bis hin zum Abscheren des Metallgeflechtträgers sowie insgesamt einen Austrieb von Lagermaterial aus dem Scharnierauge vermeidet und der vor allem die Erzeugung einer mindestens annähernd toleranzfreien Abstützung das Scharnierstiftes in den Lagerbuchsen gewähr­ leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Scharnierstift ausgehend von seinem in Ein­ treibrichtung vorne liegenden Stirnende zu seinem in Ein­ treibrichtung hinten liegenden Stirnende hin stufenweise abgesetzte Schaftlängenabschnitte mit zunehmend größerem Durchmesser aufweist.

Durch eine solche Ausbildung wird eine entsprechend dem Ein­ treibfortschritt des Scharnierstiftes allmählich zunehmende und sanfte Kalibrierung der Lagerbuchse erreicht, wobei das für die dem Durchmesser der in Eintreibrichtung letzten Schaftlängenabschnitt entsprechende endgültig toleranzfreie Kalibrierung der Lagerbuchse überschüssige Kunststoffmaterial von den aufeinanderfolgenden Durchmesserstufen des Scharnier­ stiftschaftes zunehmend verdrängt und zum Auffüllen des Un­ termaßes der voraufgehenden Durchmesserabstufungen mit ge­ ringerem Durchmesser verwendet wird. Hand in Hand mit der Verteilung des Lagermaterials der Lagerbuchsen auf die un­ terschiedlichen Durchmesserbereiche des Scharnierstiftes innerhalb des Scharnierauges bzw. der Lagerbuchsen ergibt sich neben der Vermeidung jedweder Schabewirkung und damit auch jedweder Beschädigung des Metallgeflechtträgers der Lagerbuchse der weitere Vorteil, daß kein verdrängtes Kunst­ stoffmaterial aus dem Scharnierauge herausgepreßt wird. Ins­ besondere werden auch örtliche Unebenheiten in der Lagerbuch­ se bzw. deren Metallgeflechtträgers so sanft verformt, daß auch ein örtliches Abscheren des Metallgeflechtträgers ausge­ schlossen ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform beträgt die Durchmes­ serverringerung des Scharnierstiftes von Schaftlängenab­ schnitt zu Schaftlängenabschnitt jeweils etwa 1/100 mm. Es ist dabei in den meisten Fällen ausreichend, daß der Schar­ nierstift über seine Länge hin zwei vorzugsweise aber drei zueinander im Durchmesser abgestufte Schaftlängenabschnitte aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner auch noch vorgesehen sein, daß dem Scharnierstift eine Lagerbuchse mit einem gegenüber dem Durchmesser seines stärksten Schaftlän­ genabschnittes geringfügig geringeren lichten Durchmesser zu­ geordnet ist, wodurch selbst bei großen Ausgangstoleranzen der Scharnierlagerung, d. h. Scharnieraugenbohrung, Lager­ buchse und Scharnierstift, immer noch die weiter oben be­ schriebene Materialverdrängung bzw. im Gefolge damit der Ausgleich der ein Untermaß aufweisenden Schaftlängenab­ schnitte des Scharnierstiftes gegenüber der glattflächig zylindrischen Scharnieraugenbohrung gewährleistet ist.

In besonders bevorzugter Einzelausgestaltung ist weiterhin ein stufenloser Übergang zwischen den Durchmesserverringe­ rungen von Schaftlängenabschnitt zu Schaftlängenabschnitt des Scharnierstiftes vorgesehen, so daß auch jedwede Schabekan­ tenwirkung und damit jeder schabende Materialabtrag von der Lagerbuchse ausgeschlossen ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles im Einzelnen beschrieben.

In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine mit einem erfindungsgemäßen Scharnierstift ausgestat­ tete, wartungsfreie Scharnierlagerung;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer realen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scharnierstiftes.

Anhand der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Schnitt­ darstellung einer wartungsfreien Lagerung des Scharnierstif­ tes 1 ist erkennbar, daß der Scharnierstift 1 insgesamt drei aufeinanderfolgend angeordnete Schaftlängenabschnitte 2a, 2b und 2c aufweist, die ausgehend von seinem in Eintreibrichtung vorne liegenden Stirnende 3 zu seinem in Eintreibrichtung hinten liegenden Stirnende 4 hin einen zunehmend größeren Durchmesser aufweisen. Beim Eintreiben des Scharnierstiftes 1 in die mit einer Lagerbuchse 5 aus einem mit einem Kunst­ stoffmaterial beschichteten Metallgeflechtträger ausgeklei­ dete Scharnieraugenbohrung 6 der einen, in der Zeichnung lediglich abschnittsweise dargestellten Scharnierhälfte 7 wird, wie ohne zusätzliche Einzeldarstellung ersichtlich, die Lagerbuchse 5 durch den in Eintreibrichtung vorne liegenden Schaftlängenabschnitt 2a zunächst vorgeweitet und wird nach­ folgend eine erste Vorkalibrierung der Lagerbuchse 5 durch den zweiten Schaftlängenabschnitt 2b des Scharnierstiftes 1 bewirkt, wobei es im oberen Teil der Lagerbuchse 5 bereits zu einer, wenn auch geringen Materialverdrängung der Kunst­ stoffbeschichtung der Lagebuchse 5 zu dem den geringeren Durchmesser aufweisenden Schaftlängenabschnitt 2a des Schar­ nierstiftes 1 hin kommen kann. Mit weiter zunehmendem Ein­ dringen des Scharnierstifte 1 in die Scharnieraugenbohrung 5 wird die Lagerbuchse 5 in ihrem oberen Bereich auf endgül­ tiges Toleranzmaß verformt und wird dabei in diesem Bereich überschüssiges Kunststoffmaterial zu den in Eintreibrichtung voraufgehenden Schaftlängenabschnitten 2a und 2b des Schar­ nierstiftes 1 hin verschoben, so daß deren Untermaß gegenüber der in Eintreibrichtung hinten liegenden Durchmesserabstufung 2c durch das von dieser verdrängte Kunststoffmaterial ausge­ glichen und somit eine über die gesamte Höhe der Scharnier­ augenbohrung 6 hin eine toleranzfreie Lagerung des Scharnier­ stiftes 1 erzeugt wird.

Gegenüber der zur Verdeutlichung übertriebenen Darstellung der Durchmesserabstufungen der Schaftlängenabschnitte 2a bis 2c zeigt die Fig. 2 eine reale Gestaltungsform eines mit hinsichtlich ihres Durchmessers aufeinanderfolgend abgestuf­ ten Schaftlängenabschnitten 2a bis 2c versehenen Scharnier­ stiftes 1, wobei gleichzeitig auch der fliegende Übergang 8 zwischen den einzelnen Schaftlängenabschnitten 2a bis 2c ersichtlich wird und wobei ferner auch ersichtlich wird, daß sich die Durchmesserunterschiede zwischen den Schaftlängenab­ schnitten 2a bis 2c im Bereich eines 1/100 mm bewegen.

Claims (8)

1. Scharnierstift für wartungsfreie Scharnierlagerungen, bei denen der Scharnierstift in der einen Scharnierhälfte drehsicher festgelegt ist und in der anderen Scharnier­ hälfte vermittels einer eingesetzten Lagerbuchse aus einem wartungsfreien Lagermaterial mit Laufsitz gelagert ist und bei denen der Scharnierstift über seine Gesamt­ länge hin Schaftlängenabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (1) ausgehend von seinem in Eintreibrich­ tung vorne liegenden Stirnende (3) zu seinem in Eintreib­ richtung hinten liegenden Stirnende (4) hin stufenweise abgesetzte Schaftlängenabschnitte (2a bis 2c) mit zuneh­ mend größerem Durchmesser aufweist.

2. Scharnierstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserveränderung des Scharnierstiftes (1) von Schaftlängenabschnitt (2a zu 2b bzw. 2b zu 2c) zu Schaftlängenabschnitt jeweils etwa 1/100 mm beträgt.

3. Scharnierstift nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Durchmesserveränderungen von Schaftlängenabschnitt (2a bzw. 2b) zu Schaftlängenab­ schnitt (2b bzw. 2c) des Scharnierstiftes (1) ein stu­ fenloser Übergang vorgesehen.

4. Scharnierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihm eine Lagerbuchse (5) mit einem gegenüber dem Durchmesser seines stärksten Schaftlängen­ abschnittes (2c) geringfügig geringeren lichten Durch­ messer zugeordnet ist.

5. Scharnierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftlängenabschnitte (2a bis 2c) untereinander gleich lang ausgebildet sind.

6. Scharnierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Schaftlängenabschnitte (2a und 2b) untereinander gleich lang ausgebildet sind.

7. Scharnierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schaftlängenabschnitte (2a bis 2c) untereinander ungleich lang ausgebildet sind.

8. Scharnierstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beträge der Durchmesserabstufung unter den einzelnen Schaftlängenabschnitten (2a bis 2c) entsprechend deren Länge derart gewählt ist, daß der Scharnierstift (1) in seiner montierten Lage insgesamt spielfrei in der Lagerbuchse 5 aufgenommen ist.