EP1126113B1 - Einstellbares Gelenkband mit zentrierender Zapfenlagerung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an adjustable hinge for doors or windows, with a wing band part to be mounted on the wing, on which a downwardly projecting hinge pin is arranged, and to be fastened to the frame frame hinge part having an axially open, cylindrical journal bearing for receiving the lower portion of Has a hinge pin and an underlying, substantially aligned with the journal bearing threaded portion into which a threaded plug for adjusting the height of the wing hinge part is screwed, wherein the lower end of the hinge pin on the threaded plug on mutually fitting, curved support surfaces and wherein the hinge pin in a in the Journal bearing recorded bearing sleeve is guided.
- Such wristbands are known for example from the patent application of the applicant with the publication number DE 198 10 081 A1 .
- a thin-walled metallic bearing sleeve preferably made of sintered metal with self-lubricating properties, is inserted into the cylindrical journal bearing of the frame hinge part.
- the lower end of the pin is provided with a concavely curved end face, which has substantially the shape of a conical surface.
- a hardened metal ball is pressed.
- the free surface of the metal ball of the threaded plug on the one hand and the concave conical surface in the end region of the hinge pin on the other hand form the two along a ring-shaped contact area against each other adjacent support surfaces.
- the advantage of such a hinge is that the over a ring-shaped contact area against each other supporting support surfaces exert a centering force on the lower hinge pin end.
- Gravity pushes the hinge pin in its lowest position in which is held by the conical shape of its support surface of the hinge pin centered to the spherical support surface of the threaded plug.
- the hinge pin can thus move freely only at its upper end in the context of the game of the bearing sleeve. The resulting due to the play of the hinge pin in the journal bearing skew is halved compared to a hinge pin with free pin end.
- the support of the lower pin end on the threaded plug results in a further advantage compared to hinge bands whose axial support force is transmitted over a radially extending surface in the contact region of the two band parts become.
- this contact area creates an abrasion that leads to a contamination of the joint band after a short time.
- a support on the lower end of the pin abrasion occurs at the bottom of the journal bearing, so that it can not produce visible from the outside soiling.
- the bearing sleeve in the journal bearing allows a low-friction pin guide and a reduction of the game of the journal bearing.
- the well-known door hinge is quite expensive to manufacture.
- the bearing ball must be inserted into the threaded plug in a separate manufacturing step.
- the assembly is quite complicated and only possible with relatively large peg diameters.
- Object of the present invention is to develop a hinge of the type described above such that while maintaining a low trunnion low cost and a simplified tape assembly is possible.
- bearing sleeve is closed in the axial direction by a lower end wall, the side facing the hinge pin forms a complementary to the curvature of the lower pin end arched support surface.
- the bearing sleeve is closed at the lower end with a closure wall, which at least on the inside of the bearing sleeve facing side has a curved surface which cooperates with the support surface at the lower end of the pin.
- the bulges can be arbitrary both at the spigot end and at the end wall. It is only crucial that the bulges to each other are complementary, so that the support surfaces insert into each other and fix the spigot end relative to the bearing sleeve. In this case, the support surfaces should preferably be formed so that an annular contact area is formed. This is the case, for example, when the lower end of the spigot has a cone-shaped support surface which lies like a cap over a spherical upper support surface of the bearing sleeve.
- the support surface can play-free in the complementary support surface of the lower pin end insert.
- the end wall may have a convex support surface, for example in the form of a ball cap formed support surface.
- the lower spigot end which consists of metal, is then provided with a spherical recess. This can be introduced either by injection molding or by drop forging method in this metallic component.
- the threaded plug facing side of the end wall may have a curved to the curvature of a support surface of the threaded plug complementary curved support surface.
- This can be concave or convex regardless of the curvature of the upper support surface and center the bearing sleeve relative to the threaded plug.
- this second support surface is formed spherical cap and cooperates with a concave support surface of the threaded plug.
- this second support surface pair has only a minor importance, since the end wall is already held in the journal bearing by virtue of the play-free fit of the bearing sleeve.
- the integration of the support surfaces in the bearing sleeve reduces the number of components of the hinge. It no longer has a ball attached to the lower end of the pin or on the threaded plug.
- the spherical cap-shaped support surfaces can be formed in the production of the sleeve by injection molding. Even when producing the threaded plug and the pin-shaped hinge pin, the production of the recesses for forming the concave support surfaces requires no complex processing steps.
- the hinge according to the invention is thus easy to assemble and inexpensive to manufacture.
- a hardened metal ball body can either be inserted in a sintering process during production of the metallic bearing sleeve.
- a recess can be provided in the end wall, so that an annular opening is formed, which can be pushed onto a spherical body with a receiving groove extending along the equator.
- the journal bearing has an axially extending groove into which a radial projection of the bearing sleeve engages.
- This radial projection protects the bearing sleeve against rotation in the journal bearing. Characterized the transmission of a rotational movement is avoided by the lower end of the spigot on the threaded plug, as between the lower end of the spigot and the threaded plug fixed in the direction of rotation end wall of the bearing sleeve.
- the bearing sleeve may be made of plastic.
- the curved support surfaces can be formed during injection molding of this sleeve.
- a support body - preferably made of a harder material - are encapsulated with the plastic of the bearing sleeve.
- hinge consists of a frame hinge part 1 and a wing hinge part 2, which are hingedly connected to each other via a hinge pin 3.
- the hinge pin 3 is rotatably held in a journal receptacle 4 of the wing hinge part 2. Its lower half protrudes into a bearing sleeve 5, which is inserted in the journal bearing 6 of the frame hinge part 1.
- the lower end of the bearing sleeve 5 is closed by a closure wall 7, which each has a hemispherical support body on both sides, which forms a support surface 8.9.
- a spherical cap-shaped, concave support surface 10 of the hinge pin 3 is supported on the upper support surface 8.9.
- the lower support surface 9 of the bearing sleeve 5 is supported in a concave support surface 11 of a threaded plug 12, which is formed by a central, spherical cup-like depression of the threaded plug 12.
- the bearing sleeve 5 has a radial projection 13 which extends along the longitudinal direction of the sleeve and projects into a correspondingly shaped groove of the journal bearing 6 of the frame hinge part 1. In this way, the bearing sleeve 5 is secured against rotation in the journal bearing.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein einstellbares Gelenkband für Türen oder Fenster, mit einem am Flügel zu befestigenden Flügelbandteil, an dem ein nach unten ragender Bandzapfen angeordnet ist, und einem am Rahmen zu befestigenden Rahmenbandteil, das ein axial offenes, zylindrisches Zapfenlager zur Aufnahme des unteren Abschnittes des Bandzapfens sowie einen darunterliegenden, im wesentlichen mit dem Zapfenlager fluchtenden Gewindeabschnitt aufweist, in den ein Gewindestopfen zur Höhenverstellung des Flügelbandteils eingeschraubt ist, wobei sich das untere Ende des Bandzapfens auf dem Gewindestopfen über gegeneinander anliegende, gewölbte Stützflächen abstützt und wobei der Bandzapfen in einer in dem Zapfenlager aufgenommenen Lagerhülse geführt ist.
- Derartige Gelenkbänder sind beispielsweise bekannt aus der Patentanmeldung der Anmelderin mit der Veröffentlichungsnummer
DE 198 10 081 A1 . Bei dem hier beschriebenen Gelenkband ist in das zylindrische Zapfenlager des Rahmenbandteils eine dünnwandige metallische Lagerhülse vorzugsweise aus gesintertem Metall mit selbstschmierenden Eigenschaften eingefügt. Das untere Zapfenende ist mit einer konkav gewölbten Stirnfläche versehen, die im wesentlichen die Form einer Kegelmantelfläche hat. In dem Gewindestopfen ist eine gehärtete Metallkugel eingepreßt. Die freie Oberfläche der Metallkugel des Gewindestopfens einerseits sowie die konkave Kegelfläche im Stirnbereich des Bandzapfens andererseits bilden die beiden entlang eines ringförmigen Kontaktbereiches gegeneinander anliegenden Stützflächen. Der Vorteil eines derartigen Gelenkbandes liegt darin, daß die sich über einen ringförmigen Kontaktbereich gegeneinander abstützenden Stützflächen eine zentrierende Kraft auf das untere Bandzapfen-Ende ausüben. Die Schwerkraft drückt den Bandzapfen in seine unterste Position, in der durch die kegelförmige Ausbildung seiner Stützfläche der Bandzapfen zentriert zur kugelförmigen Stützfläche des Gewindestopfens gehalten ist. Der Bandzapfen kann sich somit nur noch an seinem oberen Ende im Rahmen des Spiels der Lagerhülse frei bewegen. Die aufgrund des Spiels des Bandzapfens in dem Zapfenlager entstehende Schrägstellung ist gegenüber einem Bandzapfen mit freiem Zapfenende halbiert. Zudem ergibt sich durch die Abstützung des unteren Zapfenendes auf dem Gewindestopfen ein weiterer Vorteil im Vergleich zu Gelenkbändern, deren axiale Stützkraft über sich radial erstreckende Fläche im Kontaktbereich der beiden Bandteile übertragen werden. In diesem Kontaktbereich entsteht ein Abrieb, der nach kurzer Zeit zu einer Verschmutzung des Gelenkbandes führt. Bei einer Abstützung über das untere Zapfenende entsteht der Abrieb am Boden des Zapfenlagers, so daß er keine von außen sichtbaren Verschmutzungen erzeugen kann. - Die Lagerhülse im Zapfenlager ermöglicht eine reibungsarme Zapfenführung und eine Reduzierung des Spiels des Zapfenlagers.
- Das bekannte Türband ist recht aufwendig in der Herstellung. Die Lagerkugel muß in einem gesonderten Fertigungsschritt in den Gewindestopfen eingefügt werden. Auch ist aufgrund der Vielzahl der Teile die Montage recht aufwendig und nur bei relativ großen Zapfendurchmessern problemlos möglich.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gelenkband der oben beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß bei Beibehaltung einer geringen Zapfenschrägstellung geringe Herstellungskosten und eine vereinfachte Bandmontage ermöglicht wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerhülse in axialer Richtung durch eine untere Abschlußwandung verschlossen ist, deren dem Bandzapfen zugewandte Seite eine zur Wölbung des unteren Zapfenendes komplementär gewölbte Stützfläche bildet.
- Mit anderen Worten wird die Lagerhülse am unteren Ende mit einer Abschlußwandung verschlossen, welche zumindest an der dem Inneren der Lagerhülse zugewandte Seite eine gewölbte Fläche aufweist, die mit der Stützfläche an dem unteren Zapfenende zusammenwirkt. Durch die Integration der Stützfläche in die Lagerhülse muß kein separates Bauteil (Kugel) in den Gewindestopfen eingepreßt werden. Die Lagerhülse ist in der Regel in das Zapfenlager eingepreßt, so daß sie radial fixiert ist. Außerdem ist sie meist in dem Zapfenlager drehfest gehalten, so daß keine Drehung des Bandzapfens über die Lagerhülse auf den darunter liegenden Gewindestopfen übertragen werden kann. Auf diese Weise wird die Gefahr beseitigt, daß durch die Drehung des Bandzapfens der Gewindestopfen in dem Gewindeabschnitt des Rahmenbandteils verschraubt wird.
- Die Wölbungen können sowohl an dem Zapfenende als auch an der Abschlußwandung beliebig sein. Es ist lediglich entscheidend, daß die Wölbungen zueinander komplementär sind, so daß sich die Stützflächen ineinander einfügen und das Zapfenende gegenüber der Lagerhülse fixieren. Dabei sollten die Stützflächen vorzugsweise so ausgebildet sein, daß ein ringförmiger Kontaktbereich entsteht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das untere Zapfenende eine kegelmantelförmige Stützfläche aufweist, die sich kappenartig über eine kugelförmige obere Stützfläche der Lagerhülse legt.
- Insbesondere wenn die Abschlußwandung aus elastisch verformbarem Material, insbesondere aus Kunststoff besteht, kann sich deren Stützfläche spielfrei in die komplementäre Stützfläche des unteren Zapfenendes einfügen. Die Abschlußwandung kann eine konvexe Stützfläche, beispielsweise in Form einer Kugelkappe ausgebildete Stützfläche aufweisen. Das untere Zapfenende, welches aus Metall besteht, ist dann mit einer kugelförmigen Ausnehmung zu versehen. Diese kann entweder im Spritzgußverfahren oder im Gesenkschmiedeverfahren in dieses metallische Bauteil eingebracht werden.
- Auch die dem Gewindestopfen zugewandte Seite der Abschlußwandung kann eine zur Wölbung einer Stützfläche des Gewindestopfens komplementär gewölbte Stützfläche aufweisen. Diese kann unabhängig von der Wölbung der oberen Stützfläche konkav oder konvex ausgebildet sein und die Lagerhülse gegenüber dem Gewindestopfen zentrieren. Bevorzugt wird auch diese zweite Stützfläche kugelkappenförmig ausgebildet und wirkt mit einer konkaven Stützfläche des Gewindestopfens zusammen. Dieses zweite Stützflächenpaar hat aber nur eine untergeordnete Bedeutung, da die Abschlußwandung aufgrund des spielfreien Sitzes der Lagerhülse in dem Zapfenlager bereits zentrisch gehalten ist.
- Durch die Integration der Stützflächen in die Lagerhülse reduziert sich die Anzahl der Bauteile des Gelenkbandes. Es muß nicht mehr eine Kugel am unteren Zapfenende bzw. an dem Gewindestopfen befestigt werden. Insbesondere bei Verwendung einer Kunststoffhülse können die kugelkappenförmigen Stützflächen bei der Fertigung der Hülse im Spritzgießverfahren ausgebildet werden. Auch beim Herstellen des Gewindestopfens und des stiftförmigen Bandzapfens erfordert die Herstellung der Ausnehmungen zur Bildung der konkaven Stützflächen keine aufwendigen Bearbeitungsschritte. Das erfindungsgemäße Gelenkband ist somit leicht zu montieren und kostengünstig herzustellen.
- Auch bei Verwendung einer metallischen Lagerhülse kann das Einbringen eines Kugelkörpers in die untere Abschlußwandung realisiert werden. Ein Kugelkörper aus gehärtetem Metall kann entweder beim Herstellen der metallischen Lagerhülse in einem Sinterverfahren eingelegt werden. Alternativ kann eine Ausnehmung in der Abschlußwandung vorgesehen sein, so daß eine ringförmige Öffnung entsteht, welche auf einen Kugelkörper mit einer entlang dem Äquator verlaufenden Aufnahmenut aufgeschoben werden kann.
- Vorzugsweise weist das Zapfenlager eine sich axial erstreckende Nut auf, in die ein radialer Vorsprung der Lagerhülse eingreift. Dieser radiale Vorsprung schützt die Lagerhülse gegen Verdrehen in dem Zapfenlager. Dadurch wird die Übertragung einer Drehbewegung von dem unteren Zapfenende auf den Gewindestopfen vermieden, da zwischen dem unteren Zapfenende und dem Gewindestopfen die in Drehrichtung fixierte Abschlußwandung der Lagerhülse liegt.
- Wie bereits erwähnt, kann die Lagerhülse aus Kunststoff bestehen. Die gewölbten Stützflächen können beim Spritzgießen dieser Hülse ausgebildet werden. Alternativ kann auch hier ein Stützkörper - vorzugsweise aus härterem Material - mit dem Kunststoff der Lagerhülse umspritzt werden.
- Die beigefügten Zeichnungen zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gelenkbands. Dabei zeigt
- Fig. 1
- eine schaubildliche Darstellung der Bandteile des Gelenkbandes,
- Fig. 2
- eine in der Ebene der Längsachse des Bandzapfens geschnittene Rückansicht des Gelenkbandes,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Darstellung des Zapfenendes und des Gewindestopfens in geschnittener Darstellung,
- Fig. 4
- eine geschnittene Darstellung der Lagerhülse und
- Fig. 5
- eine Unteransicht der Lagerhülse aus
Fig. 4 . - Das insbesondere in den
Fig. 1 und2 zu erkennende Gelenkband besteht aus einem Rahmenbandteil 1 und einem Flügelbandteil 2, welche über einen Bandzapfen 3 gelenkig miteinander verbunden sind. Der Bandzapfen 3 ist in einer Zapfenaufnahme 4 des Flügelbandteils 2 drehfest gehalten. Seine untere Hälfte ragt in eine Lagerhülse 5 hinein, welche in dem Zapfenlager 6 des Rahmenbandteils 1 eingefügt ist. - Wie insbesondere in den
Fig. 4 und 5 zu erkennen, ist das untere Ende der Lagerhülse 5 durch eine Abschlußwandung 7 verschlossen, welche auf beiden Seiten je einen halbkugelförmigen Stützkörper aufweist, der jeweils eine Stützfläche 8,9 bildet. Auf der oberen Stützfläche 8 stützt sich eine kugelkalottenförmige, konkave Stützfläche 10 des Bandzapfens 3 ab. Die untere Stützfläche 9 der Lagerhülse 5 stützt sich in einer konkaven Stützfläche 11 eines Gewindestopfens 12 ab, welche durch eine zentrale, kugelpfannenartige Vertiefung des Gewindestopfens 12 gebildet wird. Durch die miteinander zusammenwirkenden Stützflächen 8,9 ist das untere Zapfenende radial gegenüber der Lagerhülse 5 und gegenüber dem Gewindestopfen fixiert. Ein Verschwenken des Bandzapfens 3 innerhalb der Lagerhülse 5 ist nur im oberen Hülsenbereich möglich, da das untere Zapfenende festgehalten ist. Hierdurch wird der Winkel der maximalen Schrägstellung des Bandzapfens 3 reduziert. - Wie in
Fig. 5 zu erkennen, weist die Lagerhülse 5 einen radialen Vorsprung 13 auf, der sich entlang der Längsrichtung der Hülse erstreckt und in eine entsprechend geformte Nut des Zapfenlagers 6 des Rahmenbandteils 1 hineinragt. Auf diese Weise wird die Lagerhülse 5 gegen Verdrehen in dem Zapfenlager gesichert. - Insbesondere in den
Fig. 4 und 5 sind an zwei einander diametral gegenüberliegenden Positionen im Bereich des Randes der Abschlußwandung 7, d.h. außerhalb der Stützflächen 8,9 der Abschlußwandung 7, Durchbrüche 14 zu erkennen, die ein Abströmen von innerhalb der Lagerhülse befindlicher Luft oder Flüssigkeit ermöglichen. Ohne diese Durchbrüche 14 würde beim Einstecken des Bandzapfens 3 in die Lagerhülse 3 Luft oder Regenwasser in dem Raum zwischen dem Bandzapfen 3 und der Lagerhülse 5 verbleiben, wodurch zum einen ein vollständiges Einstecken des Bandzapfens 3 in die Lagerhülse 5 erschwert würde und zum anderen durch Wassereinschlüsse eine Korrosionsgefahr bestünde. -
- 1
- Rahmenbandteil
- 2
- Flügelbandteil
- 3
- Bandzapfen
- 4
- Zapfenaufnahme
- 5
- Lagerhülse
- 6
- Zapfenlager
- 7
- Abschlußwandung
- 8
- Stützfläche
- 9
- Stützfläche
- 10
- konkave Stützfläche des Bandzapfens
- 11
- konkave Stützfläche des Gewindestopfens
- 12
- Gewindestopfen
- 13
- radialer Vorsprung
- 14
- Durchbruch
Claims (11)
- Einstellbares Gelenkband für Türen oder Fenster, mit einem am Flügel zu befestigenden Flügelbandteil (2), an dem ein nach unten ragender Bandzapfen (3) angeordnet ist, und einem am Rahmen zu befestigenden Rahmenbandteil (1), das ein axial offenes, zylindrisches Zapfenlager (6) zur Aufnahme des unteren Abschnittes des Bandzapfens (3) sowie einen darunterliegenden, im wesentlichen mit dem Zapfenlager (6) fluchtenden Gewindeabschnitt aufweist, in den ein Gewindestopfen (12) zur Höhenverstellung des Flügelbandteils (2) eingeschraubt ist, wobei sich das untere Ende des Bandzapfens (3) auf dem Gewindestopfen (12) über gegeneinander anliegende, gewölbte Stützflächen abstützt und wobei der Bandzapfen (3) in einer in dem Zapfenlager (6) aufgenommenen Lagerhülse (5) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (5) in axialer Richtung durch eine untere Abschlußwandung (7) verschlossen ist, deren dem Bandzapfen (3) zugewandte Seite eine zur Wölbung des unteren Zapfenendes komplementär gewölbte Stützfläche (8) bildet.
- Gelenkband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gewindestopfen (12) zugewandte Seite der Abschlußwandung (7) eine zur Wölbung einer Stützfläche (11) des Gewindestopfens (12) komplementär gewölbte Stützfläche (9) bildet.
- Gelenkband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stützflächen (8,9) der Abschlußwandung (7) kugelkäppenförmig gewölbt sind und die Stützflächen (10 und 11) an dem unteren Zapfenende und dem Gewindestopfen (12) jeweils konkav gewölbt sind.
- Gelenkband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenlager (6) eine sich axial erstreckende Nut aufweist, in die ein radialer Vorsprung (13) an der Lagerhülse (5) eingreift.
- Gelenkband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (5) aus Kunststoff besteht.
- Gelenkband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abschlußwand der Lagerhülse eine Metallkugel eingefügt ist.
- Gelenkband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkugel mit dem Kunststoffmaterial der Lagerhülse umgossen ist.
- Gelenkband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse aus Metall mit selbstschmierenden Eigenschaften besteht.
- Gelenkband nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschlußwand eine Kugel aus gehärtetem Metall eingefügt ist.
- Gelenkband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (5) mit der Abschlußwandung (7) einstückig im Spritzgießverfahren hergestellt ist.
- Gelenkband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwandung (7) der Lagerhülse (5) mindestens einen Durchbruch (14) aufweist.
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