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Drehgelenk zur Verbindung von wechselndenf Drehbewegungen unterworfenen
Teilen Die Erfindung bezieht sich auf Drehgelenke zur Verbindung von wechselnden
Drehbewegungen unterworfenen Teilen, bei welchen an den betreffenden, sich gegeneinanderdrehenden
Teilen ein oder mehrere innig haftende Ringe aus Gummi oder einem anderen elastischen
Material so eingesetzt sind, daß eine Drehung der Gelenkteile eine elastische Formänderung
der Gummiringe herbeiführt.
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Im wesentlichen kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß an dem
Gelenk an sich bekannte Anschläge für die Bewegungsbegrenzung vorgesehen sind, die
miteinander zur Berührung kommen, wenn die Gummiringe beim Öffnen des Gelenkes wesentlich
verformt sind, aber noch nicht auf ihren Haftflächen gleiten.
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Zweckmäßig sitzen hierbei die Anschläge als überhöhte Segmente auf
den aufeinander gleitenden Tragflächen der Gelenkhälften.
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Zwecks Änderung der Anschlagkraft sind die die Gummiringe tragenden
Hülsen an den einander zugekehrten Kanten mit einer regelmäßigen Zahnung o. dgl.
versehen, die eine Änderung der gegenseitigen Winkelstellung ermöglichen.
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Die Erfindung gelangt bei allen elastischen Stützen bzw. Gelenken
der oben angedeuteten Art in Anwendung, insbesondere aber bei Scharnieren, z. B.
Scharnieren an Wagentüren, bei Stoßdämpfern und ihren Anschlußteilen, bei Lenkvorrichtungen
von Kraftfahrzeugen sowie für die Abfederung von Krafträdern, bei Kardangelenken,
Abreißhebeln an Magnetinduktoren, bei der Aufhängung des Wagenkastens, der Heizkörper
u. dgl. am Kraftfahrzeugrahmen, bei Vorgelegeschalthebeln und allgemein bei all
den Vorrichtungen, bei welchen Teile zufolge ihrer Bestimmung oder infolge von Stößen,
Schwingungen oder Erschütterungen usw. wechselnde Drehbewegungen beschränkter Weite
vollführen.
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Handelt es sich um Türen von Kraftfahrzeugen, Wagen usw., so ist es
erforderlich, die Öffnungsweite der Tür auf einen bestimmten Winkel zu beschränken,
um zu verhindern, daß die Tür gegen den Oberbau oder die Wagenwand anschlägt. Man
verwendet zu diesem Zweck gewöhnlich einen Leder- oder Geweberiemen, der die Tür
an die Einfassung oder an irgendeinen anderen festen Teil anschließt. Bei Anwendung
gewöhnlicher Scharniere kann man auch nicht die Anordnung metallener Anschläge auf
dem Scharnier in Betracht ziehen, um hierdurch die öffnungsweite der Tür zu begrenzen,
da diese Anschläge infolge der auftretenden Stöße rasch verschleißen, und zwar um
so mehr, als die auftretenden
Kräfte infolge des wegen der Nähe
der Drehachse an kleinem Hebelarm wirkenden Drehmoments recht beträchtlich sind.
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Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Scharnieren mit Anschlägen
zur Begrenzung der größten Öffnungsweite, ohne daß diese Anschläge beim Auftreten
von Stößen Beschädigungen ausgesetzt wären.
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Die Zeichnungen veranschaulichen als Beispiel den Erfindungsgegenstand
an einem Scharnier.
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Abb. i stellt einen axialen Schnitt durch ein Scharnier dar, bei dem
die Verbindung zwischen- zwei achsengleichen Hülsen durch Klauen in Sägezahnform
bewirkt wird.
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Abb. 2 zeigt eine abweichende Verbindungsweise, und zwar eine solche
mittels Klauen von rechteckiger Form.
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Abb.3 und 4 zeigen eine Verbindung bzw. einen Eingriff durch konisches
Einpassen. Abb. 5 - stellt einen axialen Schnitt durch ein Scharnier dar, welches
mit Anschlägen zur Begrenzung seiner Öffnungsweite versehen ist.
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Abb. 6 zeigt schaubildlich die beiden Scharnierteile vor dem Zusammenbau.
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Abb.7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Abb.5, und Abb. 8 ist ein
ähnlicher Schnitt, wobei das Scharnier offen ist.
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In der die Anwendung der Erfindung an einem Scharnier veranschaulichenden
Ausführungsform nach Abb. i bezeichnen i und 2 die beiden Teile des Scharniers,
3 die Drehachse, 4 und 4' die Innenhülsen und 5, 5' zwei Büchsen, Ringe o. dgl.
aus Gummi oder einem anderen elastischen Stoff, die zwischen die Hülsen 4, 4' und
die Scharnierteile i, 2 eingesetzt sind. Es sind Vorkehrungen getroffen, um ein
inniges Anhaften der Gummiringe an die metallenen, mit ihm in Berührung tretenden
Oberflächen zu sichern, derart, daß die Drehung der Hülsen 4, 4' gegenüber den Teilen
i; 2 in einer in einem gewissen Winkel sich vollziehenden Formveränderung des Gummis
zum Ausdruck kommt. Das Anhaften kann durch beliebige geeignete Mittel, beispielsweise
durch Vulkanisieren der Gummioberfläche, durch Kleben oder vorvorzugsweise durch
kräftiges Zusammendrülzken der Gummiringe -zwischen den Büchsen und- den betreffenden
Scharnierteilen bewirkt werden.
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Um den Zusammenbau und die Zerlegung des Scharniers leicht zu gestalten,
ist. es notwendig, daß die beiden Hülsen 4, 4' leicht voneinander getrennt werden
können, da sie infolge des Haftens der Gummiringe an den sie umgebenden Teilen ständig
an den entsprechenden Scbarnierteilen festsitzen. Man ersieht überdies, daß es unerläßlich
ist, die beiden Hülsen 4, 4' auf Drehung miteinander zu kuppeln, wenn die Gummiringe
bzw. Büchsen 5, 5' die Arbeit der molekularen Formveränderung während der gegenseitigen
Drehung der Teile i, 2 unter sich aufteilen sollen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i wird dies in der Weise erreicht,
daß an den Enden der Hülsen 4, 4' sägenartige Zähne 7 eingeschnitten sind, welche
beim Anziehen der Mutter 8 auf der Achse 3 ineinandergreifen. Man kann, wie dargestellt,
behufs Vermeidung der Reibung von Metall auf Metall zwischen den Teilen i, 2 eine
Scheibe 6 aus Fiber oder einem anderen geeigneten Stoff anordnen.
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Wie ersichtlich, können sich die Hülsen 4, 4' nach Anziehen der Mutter
8 nicht gegeneinanderdrehen, so daß bei der Drehung eine Formveränderung der elastischen
Hülsen 5, 5' Platz greift.
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Die Form der in Abb. i dargestellten Zähne kann selbstverständlich
Änderungen unterworfen werden. So können insbesondere rechteckige Zähne, wie in
Abb. 2 angedeutet, zur Anwendung gelangen. Die Zähne könnten auch trapezförmig,
halbrund oder oval gestaltet sein. Die Verbindung der beiden Hülsen 4, 4' kann ferner
durch Ineinanderschieben erfolgen, zu welchem Behufe sie in prismatische männliche
und weibliche Teile auslaufen können.
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Es kann auch ein konisches Einpassen, etwa nach Abb. 3 und 4, vorgesehen
werden. Hierbei ist die eine Hülse 4 bei g konisch ausgenommen und nimmt hier das
konische Ende i o der Hülse 4' auf. Wird in diesem Falle die Mutter 8 angezogen,
so wird der konische Teil i o in die konische Ausnehmung 9 eingezwängt, wodurch
die beiden Hülsen zwangsläufig miteinander verbunden werden. Die eine der konisch
auslaufenden Hülsen kann, beispielsweise die Hülse 4', wie bei i i in Abb. 4 angedeutet,
behufs Steigerung der Klemmwirkung geschlitzt sein. Die Hülsenenden, insbesondere
die konischen Ausläufe nach Abb.3 und 4, können geriffelt, gerauht oder sonstwie
behufs Steigerung des Anhaftens gestaltet sein.
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Der Eingriff der beiden Hülsen 4, 4' kann statt unmittelbar auch mittelbar
durch zwangsläufige Verbindung der beiden Hülsen mit der Aufbauachse bewirkt werden.
Man kann dies beispielsweise dadurch erreichen, daß die Achse im Querschnitt vieleckig
ist und die Innenflächen der Hülsen im Querschnitt entsprechend gestaltet sind;
das gleiche läßt sich auch durch Keile, Stifte oder sonstige geeignete Verbindungsglieder
erreichen.
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In jedem Falle ist es vorteilhaft, den unmittelbaren oder mittelbaren
Aülseneingrifi derart herzustellen, daß die ursprüngliche
Lage der
beiden Hülsen mit Bezug zueinander regelba-- ist, so daß die Gummiringe schon eine
ursprüngliche Formveränderung erfahren können. Es ergibt sich solcherart ein Gelenk,
welches die Verschwenkung in einer Richtung fördert, in entgegengesetzter Richtung
aber hemmt. Handelt es sich beispielsweise um ein Scharnier, so wird es sich selbsttätig
zu öffnen oder zu schließen suchen mit einer der ursprünglich eingestellten, gegenseitigen
Lage der Hülsen 4, q' entsprechenden größeren oder kleineren Kraft.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 bis 8 sind die Scharnierteile
1, 2 mit Anschlägen 13 bzw. 15 versehen, welche beispielsweise durch Ausschnitte
der einander gegenüberliegenden Teile 1, 2 hergestellt sind, derart, daß vorstehende
Segmente mit den Anschlagschultern 12, 13 und 14, 15 sich ergeben. Ist (gemäß Abb.
7) das Scharnier geschlossen, so sind die Anschläge 12, 14 in Berührung. Wird die
Tür geöffnet, beispielsweise heftig aufgestoßen, so bewirken die Teile 1, 2 bei
der Drehung eine molekulare -Formveränderung der Gummiringe 5, 5'. Die bei der Formveränderung
der Ringe 5, 5' aufgenommene Arbeit hat eine allmählich ansteigende Bremsung der
Türbewegung zur Folge, so daß während der Drehung bis zur Berührung der Schulter
13 mit der Schulter 15 (Abb. 8) die Türgeschwindigkeit sich stark verlangsamt oder
sogar, zufolge der dämpfenden Wirkung der Gummiringe, aufhebt.
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Wird die Tür so heftig aufgerissen bzw. geöffnet, daß sie beim Zusammentreffen
der Schultern 13, 15 noch eine merkliche Geschwindigkeit besitzt, so wird der auftretende
Stoß durch die radiale Nachgiebigkeit der Scharnierachse in der Masse der verzerrten
Gummiringe aufgenommen. Diese Gegenarbeit ist insbesondere bei weit vorragenden,
in der Zeichnung dargestellten Scharnieren wesentlich.
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Die der Tür am Ende der Offenbewegung noch innewohnende Kraft hängt
wesentlich von der Formveränderung, die die Gummiringe erfahren haben, ab. Man kann
unter deren Berücksichtigung den Stoß zwischen den Anschlägen beim Öffnen oder Schließen
des Scharniers dämpfen. Der Zustand des molekularen Gleichgewichts der Gummiringe
kann auch einer Zwischenlage der Tür entsprechen, so daß die dämpfende Wirkung sich
sowohl am Ende der Schließ- als auch der Offenbewegung einstellt. Zum gleichen Ergebnis
gelangt man bei demselben Scharnier durch Änderung der gegenseitigen Lage der Hülsen,
und zwar durch Änderung ihres Zahneingriffs.
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Hervorzuheben ist noch, daß. in der Schließstellung (Abb.
7), in welcher die Schultern 12 und 1¢ sich berühren, das Scharnier nach
außen hin, also beispielsweise bei einer Wagentür auf der Witterungseinflüssen vorwiegend
ausgesetzten Seite, eine vollkommen glatte ununterbrochene Fläche aufweist, da die
Länge und die Winkellage der vorstehenden Segmente derart bemessen sind, daß der
dem Winkel a (Abb.7) entsprechende Schlitz innen liegt.
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Die Erfindung ist auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
nicht beschränkt. Es kann auch ein beliebiges anderes Scharnier zur Anwendung gelangen,
so beispielsweise ein solches, dessen männliche und weibliche Teile ineinandergreifen.
Ebenso kann auch die Anordnung von Anschlägen an den Scharnierteilen, die Art des
Eingriffs zwischen den metallenen Hülsen usw. den mannigfachsten Änderungen unterworfen
sein.