Dreh-Gelenkverbindung von Bauteilen aus plattenförmigen Material Rotary joint connection of components made of plate-shaped material
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Dreh-Gelenkverbindung zwischen zwei flächig aneinander liegenden Bauteilen aus plattenförmigen Metallblech oder Kunststoffplatten, insbesondere Abschnitten von Möbelbeschlägen, wie Scharniere oder dergleichen.The invention relates to a hinge connection between two flat components lying against each other made of plate-shaped sheet metal or plastic plates, in particular sections of furniture fittings, such as hinges or the like.
In der modernen Fügetechnik tritt das Problem auf, Bauteile aus Metallblech oder metallischen Platten oder auch aus Kunststoffmaterialien möglichst möglichst einfach und schnell zu verbinden. Wenn dabei Verbindungen angestrebt werden, bei welchen die zu verbindenden Bauteile um eine Achse relativ zueinander verdrehbar sein sollen, werden in der Regel fluchtende Bohrungen in den Bauteilen eingebracht und eine in der Regel metallische Achse oder einen Zapfen durch die Bohrung hindurchgeführt und dann beispielweise durch Vernieten, Vertaumeln oder auch durch Aufschrauben von Muttern so fixiert, dass die Bauteile zwar zusammengehalten sind, dabei jedoch um die gewünschte Achse relativ zueinander verdrehbar bleiben. Als Beispiel für den Einsatz derartiger Dreh-Gelenkverbindungen sei die Verbindung von zwei Bauteilen aus Metallblech im Bereich der Möbelbeschläge, z.B. die verschwenkbare Anlenkung eines Lenkers oder Gelenkhebels an einem weiteren Bauteil, beispielweise dem Tragarm eines Scharniers oder an einer Montageplatte, erwähnt. Die Erstellung solcher Dreh- Gelenkverbindungen an Möbelbeschlägen, insbesondere komplexen Möbelbeschlägen mit einer Vielzahl solcher Gelenkverbindungen, z.B. Mehrgelenkscharnieren, wie Viergelenk- oder Kreuzgelenkscharnieren, ist insbesondere dann, wenn sie in der Großserienfertigung in hohen Stückzahlen mittels Montageautomaten erfolgen soll, aufwendig und erfordert hohe Investitionen. Auch bei Dreh-Gelenkverbindungen aus plattenförmigen Kunststoffmaterialien können solche Probleme auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfache und kostengünstiger herzustellende Dreh-Gelenkverbindungen aus Metallblech oder Plattenmaterial aus plattenförmigen Kunststoffmaterialien anzugeben, bei denen die gesonderte Montage einer Achse oder eines Drehzapfens in Lagerbohrungen in den Bauteilen entfällt.In modern joining technology, the problem arises of connecting components made of sheet metal or metallic plates or also of plastic materials as simply and quickly as possible. If connections are sought in which the components to be connected should be rotatable relative to one another about an axis, generally aligned holes are drilled in the components and a generally metallic axis or a pin is passed through the hole and then, for example, by riveting , Stumbling or fixed by screwing on nuts so that the components are held together, but remain rotatable relative to each other about the desired axis. The connection of two components made of sheet metal in the area of furniture fittings, for example the pivotable articulation of a handlebar or articulated lever on a further component, for example the support arm of a hinge or on a mounting plate, may be mentioned as an example of the use of such rotary joint connections. The creation of such swivel-joint connections on furniture fittings, in particular complex furniture fittings with a large number of such joint connections, for example multi-joint hinges, such as four-joint or universal joint hinges, is particularly complex when it is to be carried out in large quantities using automated assembly machines and requires high investments. Such problems can also occur with swivel joints made of plate-shaped plastic materials. The invention has for its object to provide simple and inexpensive to produce hinge joints made of sheet metal or plate material made of plate-shaped plastic materials, in which the separate assembly of an axis or a pivot in bearing holes in the components is not required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die beiden relativ zueinander verdrehbar zu verbindenden Bauteile im Bereich der Gelenkachse rechtwinklig zu ihren Flachseiten derart in die gleiche Richtung bleibend verformt sind, dass die verformten Bereiche näpfchenartige Vorsprünge mit rechtwinklig zur Gelenkachse kreisförmigem Querschnitt bilden, von denen der näpfchenartige Vorsprung des ersten Bauteils komplementär ins Innere des näpfchenartigen Vorsprungs des zweiten Bauteils eingreift. Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung wird also von integral aus dem Material der zu verbindenden Bauteile verformten und komplementär ineinander eingreifenden Vorsprüngen gebildet, die aufgrund ihres kreisförmigen Querschnittes die Verdrehung der Bauelemente relativ zueinander ermöglichen, während ihre Verschiebung relativ zueinander rechtwinklig zur Drehachse durch den formschlüssigen Eingriff der näpfchenförmigen Vorsprünge verhindert wird.This object is achieved according to the invention in that the two components which are to be connected relative to one another in the region of the joint axis are permanently deformed at right angles to their flat sides in the same direction in such a way that the deformed regions form cup-like projections with a circular cross section at right angles to the joint axis, of which the Cup-like projection of the first component engages complementarily in the interior of the cup-like projection of the second component. The joint connection according to the invention is thus formed by projections integrally deformed from the material of the components to be connected and complementary interlocking, which, due to their circular cross section, allow the components to be rotated relative to one another, while their displacement relative to one another at right angles to the axis of rotation by the positive engagement of the cup-shaped projections is prevented.
Die näpfchenartigen Vorsprünge können dabei zylindrische Umfangswandungen aufweisen, wobei der Außendurchmesser der Umfangswandung des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteils im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des näpfchenartigen Vorsprungs des zweiten Bauteils ist. Bei einer solchen zylindrischen Ausbildung der Vorsprünge ist neben einer Verdrehung der Bauteile relativ zueinander auch noch eine Trennung durch Abziehen des zweiten vom ersten Bauteiles möglich. Der Vorsprung des ersten Bauteils wird dann aus dem Inneren des Vorsprunges des zweiten Bauteils herausgezogen.The well-like projections can have cylindrical peripheral walls, the outer diameter of the peripheral wall of the well-like projection of the first component being substantially equal to the inner diameter of the well-like projection of the second component. With such a cylindrical design of the projections, apart from a rotation of the components relative to one another, separation by pulling off the second from the first component is also possible. The protrusion of the first component is then pulled out of the interior of the protrusion of the second component.
Alternativ ist eine Ausgestaltung derart möglich, dass der Außendurchmesser der Umfangswandung des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteils in dem aus dem Bauteil herausgeformten Bereich sich in Verformungsrichtung verkleinert, wobei
sich dann der Innendurchmesser des näpfchenartigen Vorsprungs des zweiten Bauteils komplementär zum Außendurchmesser des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteiles ebenfalls verkleinert. Auch bei dieser Ausgestaltung der Gelenkverbindung ist ein Abheben des zweiten vom ersten Bauteil möglich.Alternatively, an embodiment is possible in such a way that the outer diameter of the peripheral wall of the cup-like projection of the first component in the region formed out of the component decreases in the direction of deformation, with then the inside diameter of the cup-like projection of the second component, complementary to the outside diameter of the cup-like projection of the first component, also decreases. With this configuration of the articulated connection, lifting the second from the first component is also possible.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine Ausgestaltung vorgesehen, bei welcher sich der Außendurchmesser der Umfangswandung des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteils in dem aus dem Bauteil herausgeformten Bereich sich in Verformungsrichtung und der Innendurchmesser des näpfchenartigen Vorsprungs des zweiten Bauteils sich seinerseits komplementär zum Außendurchmesser des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteiles vergrößert. Bei dieser Ausgestaltung ist die Trennung der beiden Bauteile durch Abheben ohne Zerstörung nicht mehr möglich, weil der komplementär in den Vorsprung des zweiten Bauteils eingreifende erste Vorsprung den ersten Vorsprung im Inneren in bezug auf die Abhebrichtung formschlüssig hintergreift.In a preferred development of the invention, an embodiment is provided in which the outer diameter of the peripheral wall of the cup-like projection of the first component in the region formed from the component changes in the direction of deformation and the inside diameter of the cup-like projection of the second component itself is complementary to the outside diameter of the cup-like Projection of the first component increased. In this embodiment, the separation of the two components by lifting without destruction is no longer possible because the first projection, which engages complementarily in the projection of the second component, positively engages behind the first projection on the inside with respect to the lifting direction.
Die äußere Umfangswandung des näpfchenartigen Vorsprungs des ersten Bauteiles kann dabei in den beiden vorgenannten Fällen im wesendlichen kegelstumpfförmig und die Innenfläche des näpfchenartigen Vorsprungs des zweiten Bauteils im wesentlichen komplementär kegelstumpfförmig ausgebildet sein.The outer peripheral wall of the cup-like projection of the first component can, in the two aforementioned cases, be essentially frustoconical and the inner surface of the cup-like projection of the second component can be essentially complementary frustoconical.
Bei Anwendungen der erfindungsgemäßigen Dreh-Gelenkverbindungen für Möbelbeschläge, insbesondere Möbelscharniere mit Mehrgelenkmechanismus, bei dem wenigstens ein Lenker oder Gelenkhebel mittels einer Dreh-Gelenkverbindung an einem weiteren Scharnierteil verdrehbar angelenkt ist, ist die Ausgestaltung zweckmäßig so getroffen, dass zwei räumlich voneinander beabstandete, jedoch um die gleiche Gelenkachse verdrehbare Dreh-Gelenkverbindung zwischen dem Lenker oder Gelenkhebel und dem weiteren Scharnierteil vorgesehen sind.In applications of the swivel joint connections according to the invention for furniture fittings, in particular furniture hinges with a multi-joint mechanism, in which at least one handlebar or articulated lever is rotatably articulated on a further hinge part by means of a swivel joint connection, the configuration is expediently such that two spatially spaced apart, but around the same hinge axis rotatable hinge connection between the handlebar or hinge lever and the further hinge part are provided.
Die in komplementärem Dreheingriff stehenden näpfchenartigen Vorsprünge der beiden gleichachsigen, jedoch voneinander beabstandeten Dreh-Gelenkverbiπd-
ungen werden dann zweckmäßig jeweils so vorgesehen, dass sie in der bestimmungsgemäßen Montagestellung jeweils in entgegengesetzte Richtung weisend aus dem Metallblech-Grundmaterial vortreten. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei zylindrischer oder sich kegelstumpfförmig verjüngender Ausgestaltung der näpfchenartigen Vorsprünge eine Trennung der Gelenkverbindung durch Herausziehen der jeweils ins Innere des Vorsprungs eingreifenden näpfchenartigen Vorsprünge ausgeschlossen ist.The cup-like projections in complementary rotational engagement of the two coaxial, but spaced-apart rotary joint connections Solutions are then expediently provided in such a way that in the intended installation position they emerge from the metal sheet base material pointing in opposite directions. This ensures that even in the case of a cylindrical or frustoconical configuration of the well-like projections, separation of the articulated connection by pulling out the well-like projections engaging in the interior of the projection is excluded.
Die näpfchenartigen Vorsprünge können dabei alternativ aufeinander zuweisend oder voneinander wegweisend aus dem Grundmaterial vortreten.The cup-like projections can alternatively emerge from the base material in a manner pointing towards one another or pointing away from one another.
Die Erfindung ist in der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:The invention is explained in more detail in the description of several exemplary embodiments in conjunction with the drawing, which shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine in zwei aufeinander liegenden ebenflächigen Werkstücken aus Metallblech gebildet erfindungsgemäße Dreh-Gelenkverbindung;Figure 1 is a plan view of a rotary joint connection according to the invention formed in two superimposed flat workpieces made of sheet metal.
Fig. 2 eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2;Figure 2 is a sectional view seen in the direction of arrows 2-2.
Figur 2 zeigt den beweglichen Fügepunkt in der Ausbildung alsFigure 2 shows the movable joining point in the training as
Loslager, der eine schnelle, dauerhafte und kostengünstigeNon-locating bearing, which is quick, permanent and inexpensive
Gelenkverbindung darstellt. Die Teile, die verbunden werden sollen, müssen nicht mehr gebohrt werden wie im Falle einer Schraub-, oderRepresents joint connection. The parts that are to be connected no longer have to be drilled as in the case of a screw or
Bolzenverbindung, sondern bestehen aus einem beweglichenBolt connection, but consist of a movable
Fügepunkt.Joining point.
Fig. 3 eine Ansicht der Dreh-Gelenkverbindung, gesehen in Richtung des Pfeils 3 in Fig. 2 ;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines als Viergelenkscharnier ausgebildeten Möbelscharniers, bei welchem das korpusseitige "" " - ' JS den Türflügel-Anschlagteil verbindenden Scharnierlenkers durch zwei voneinander beabstandete fluchtende erfindungsgemäße Dreh- Gelenkverbindung erfolgt; undFig. 3 is a view of the hinge joint, seen in the direction of arrow 3 in Fig. 2; 4 is a perspective view of a furniture hinge designed as a four-joint hinge, in which the hinge link on the body side """ - ' JS connects the door leaf stop part by means of two mutually spaced, aligned swivel joint connections according to the invention; and
Fig. 5a, 5b, und 5c eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 4, wobei jeweils unterschiedlicheFig. 5a, 5b, and 5c is a sectional view, seen in the direction of arrows 5-5 in Fig. 4, each different
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dreh- Gelenkverbindung dargestellt sind.Embodiments of the rotary joint connection according to the invention are shown.
In den Figuren 1 bis 3 sind zwei durch eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Dreh-Gelenkverbindung relativ zueinander drehbar, im übrigen jedoch undrehbar verbundene Abschnitte von den Bauteilen 12, 14 auf Metallblech gezeigt.1 to 3 show two sections of the components 12, 14 on metal sheet which are connected by a joint and joint connection according to the invention, designated in its entirety by 10, but otherwise non-rotatably connected.
Die Gelenkverbindung 10 ist dadurch hergestellt, dass im Bereich der Drehachse D aus den aufeinander liegenden Bauteilen 12 und 14 unter Verwendung entsprechender Verformungswerkzeuge in einer Presse oder Rotationswalze in die selbe Richtung weisende näpfchenartige Vorsprünge 16 und 18 mit jeweils kreisförmig begrenzten Querschnittsform in den rechtwinklig zur Drehachse D gelegten Ebene bleibend eingeformt sind, von denen der aus dem ersten Bauteil 12 herausgepresste Vorsprung 16 ins komplementär geformte Innere des aus dem zweiten Bauteil 14 herausgeformten Vorsprungs eingreift. Dabei ist die bleibendeThe articulated connection 10 is produced in that in the region of the axis of rotation D from the components 12 and 14 lying one on top of the other, using appropriate deformation tools in a press or rotary roller, cup-like projections 16 and 18 pointing in the same direction, each with a circularly limited cross-sectional shape in the right angles to the axis of rotation D plane are permanently molded, from which the projection 16 pressed out of the first component 12 engages in the complementarily shaped interior of the projection molded out of the second component 14. The permanent is
Verformung der die näpfchenartigen Vorsprünge 16 und 18 bildenden Bereiche derDeformation of the regions of the cup-like projections 16 and 18
Bauteile 12 und 14 durch entsprechende Ausbildung der Verformungswerkzeuge derComponents 12 and 14 by appropriate training of the deformation tools
Presse oder Rotationswalze so durchgeführt, dass beim Fließen des Materials während des Press.- oder Rotationsvorganges der ins Innere des Vorganges 18 eingreifende Vorsprung 16 die in Fig. 2 erkennbare, sich kegelstumpfförmig
erweiternde Umfangswandung 20 ausbildet. Dementsprechend ist die Innenwahndung 22 des Vorsprungs 18 komplementär kegelstumpfförmig begrenzt. Infolge der bezogenen auf die Drehachse D kreisförmigen Begrenzung der Vorsprünge 16 und 18 ist so die in Fig. 1 durch den Doppelpfeil d veranschaulichte Verdrehung des Bauteils 12 relativ zum Bauteil 14 um die Drehachse D möglich, wobei die kegelstumpfförmige Begrenzung der äußeren Umfangswand 20 des Vorsprungs 16 bzw. der inneren Umfangswand 22 des Vorsprungs 18 eine sich formschlüssig hintergreifende Verbindung darstellen, welche das Anheben des Bauteils 12 vom Bauteil 14 verhindert.Press or rotary roller carried out so that when the material flows during the pressing or rotating process, the projection 16 engaging inside the process 18 becomes frustoconical in FIG. 2 expanding peripheral wall 20 forms. Accordingly, the inner wall 22 of the projection 18 is complementarily frustoconical. As a result of the circular delimitation of the projections 16 and 18 with respect to the axis of rotation D, the rotation of the component 12 relative to the component 14 about the axis of rotation D illustrated in FIG. 1 by the double arrow d is possible, the frustoconical limitation of the outer peripheral wall 20 of the projection 16 or the inner circumferential wall 22 of the projection 18 represent a positively engaging connection, which prevents the component 12 from being lifted from the component 14.
In Fig. 4 ist ein Möbelscharnier 26 dargestellt, an welchem zwei in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildete Dreh-Gelenkverbindungen gleichachsig, aber voneinander beabstandet, vorgesehen sind, um das korpusseitige Ende eines Scharnierlenkers 28 verschwenkbar am tragarm 30 des Scharniers anzulenken. Der Scharnierlenker 28 sowie ein weiterer, in der Zeichnung verdeckter und daher nicht sichtbarer zweiter Scharnierlenker sind an ihren gegenüberliegenden Enden verschwenkbar im Inneren eines als Scharniertopf 32 ausgebildeten Türflügel- Anschlagteiles angelenkt, wobei für die dort zu bildenden Gelenkverbindungen, zumindest dann, wenn der Scharniertopf ebenfalls aus bleibend verformbarem Metallblech besteht, grundsätzlich wiederum eine Verbindung durch eine in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildete Dreh-Gelenkverbindung 10 in Frage kommt.FIG. 4 shows a furniture hinge 26 on which two swivel-joint connections designed in the manner according to the invention are provided coaxially but at a distance from one another in order to pivotably pivot the body-side end of a hinge link 28 to the support arm 30 of the hinge. The hinge arm 28 and another, hidden in the drawing and therefore not visible, second hinge arm are pivoted at their opposite ends inside a door leaf stop part designed as a hinge cup 32, whereby for the articulated connections to be formed there, at least when the hinge cup is also consists of permanently deformable metal sheet, in principle a connection by means of a swivel joint 10 designed in the manner according to the invention is again possible.
Im Folgenden wird jedoch nur die im Bereich der Anlenkung des Scharnierlenkers 28 am Tragarm 30 verwirklichte Gelenkverbindung in Verbindung mit den Fig. 5a bis 5c näher erläutert. In Fig. 5a erfolgt die Ausbildung der Dreh-Gelenkverbindung 10 in der vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise, wobei die beiden symmetrisch zur senkrechten Längsmittelachse des Scharniers 26 vorgesehenen Gelenkverbindung 10 in voneinander beabstandeten parallelen seitlichen Wangen 301 des Tragarms 30 und in seitlich vom Lenker 28 abgekanteten
laschenartigen Abschnitten 281, welche an den Innenflächen der Wangen 301 des Tragarms 30 anliegend gebildet sind.In the following, however, only the articulated connection realized in the region of the articulation of the hinge arm 28 on the support arm 30 is explained in more detail in connection with FIGS. 5a to 5c. In Fig. 5a, the rotary joint connection 10 takes place in the manner described above in connection with FIGS. 1 to 3, the two joint connections 10 provided symmetrically to the vertical longitudinal central axis of the hinge 26 in mutually spaced parallel lateral cheeks 30 1 of the support arm 30 and in laterally folded from the handlebar 28 tab-like sections 28 1 , which are formed adjacent to the inner surfaces of the cheeks 30 1 of the support arm 30.
Wie in Fig. 5a erkennbar ist, sind die Vorsprünge 16 und 18 dabei jeweils nach innen, das heißt in Richtung aufeinander zu geprägt, wobei diese Vorsprünge, wie erwähnt, dem in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispielen entsprechen.As can be seen in FIG. 5a, the projections 16 and 18 are each embossed inwards, that is to say toward one another, these projections, as mentioned, corresponding to the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3.
Die Fig. 5b gezeigte Abwandlung unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 5a nur dadurch, dass die Vorsprünge 16 und 18 in ihrem komplementär ineinander greifenden Bereich jeweils zylindrisch begrenzt sind, so dass eine in dieser Weise hergestellte Einzel-Gelenk-Verbindung 10 durch Herausziehen des Vorsprunges 16 aus dem Innern des Vorsprungs 18 demontierbar wäre. Bei der in Fig. 5b veranschaulichten Anwendung ist jedoch eine Trennung des Scharnierlenkers 28 vom Tragarm 30 durch die entgegengesetzte Verformungsrichtung der Vorsprünge 16 und 18 der beiden Gelenkverbindungen 10 konstruktiv verhindert.The modification shown in FIG. 5b differs from the embodiment according to FIG. 5a only in that the projections 16 and 18 are each cylindrically delimited in their complementary interlocking area, so that a single-joint connection 10 produced in this way is pulled out of the projection 16 would be removable from the inside of the projection 18. In the application illustrated in FIG. 5 b, however, a separation of the hinge arm 28 from the support arm 30 is prevented by the opposite direction of deformation of the projections 16 and 18 of the two articulated connections 10.
Das Gleiche gilt für die Fig. 5c veranschaulichte Abwandlung, bei welcher die komplementär ineinander greifenden Bereiche der Vorsprünge 16 und 18 sich jeweils vom zugeordneten Bauteil aus kegelstumpfförmig verjüngen.The same applies to the modification illustrated in FIG. 5c, in which the complementary interlocking regions of the projections 16 and 18 each taper from the assigned component in the shape of a truncated cone.
Es ist klar, dass die in den Fig. 5b und 5c veranschaulichte Ausgestaltungen der erfindungsmüßigen Dreh-Gelenkverbindung 10 nur dann eingesetzt werden können, wenn eine ungewollte Trennung der Vorsprünge 16 und 18 durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen verhindert wird.It is clear that the configurations of the inventive rotary joint connection 10 illustrated in FIGS. 5b and 5c can only be used if an undesired separation of the projections 16 and 18 is prevented by additional design measures.
Bei Verwirklichung einer erfindungsmäßigen Dreh-Gelenkverbindung zwischen zweiWhen realizing an inventive swivel joint between two
Bauteilen 12 und 14 beispielweise bei der Verbindung der Enden von Klappen- Haltern miteinander oder mit den Halterungsbauteilen an der zugeordneten Klappe bzw. der Möbelwand, wird dagegen die in Fig. 1 bis 3 und 5a beschriebene
Ausgestaltung der Dreh-Gelenkverbindung 10 bevorzugt in Frage kommen, bei welche eine formschlüssige Verbindung gegen Trennung der Bauteile 12 und 14 in Richtung der Drehachse D gewährleistet ist.
Components 12 and 14, for example, when the ends of flap holders are connected to one another or to the mounting components on the associated flap or the furniture wall, on the other hand, are described in FIGS. 1 to 3 and 5a Design of the rotary joint connection 10 are preferably possible, in which a positive connection against separation of the components 12 and 14 in the direction of the axis of rotation D is guaranteed.