Scharnier Die Erfindung bezieht sich auf ein Scharnier, z. B. für Fenster, Türen oder Klappen für Räume jeder Art sowie für Möbel. An Scharniere für die genannten Zwecke stellt man folgende Anforderungen: billige Her stellbarkeit als Massenartikel; schnelle Montierbarkeit ohne spezielle Werkzeuge; schnelle, auch nachträgliche Einstellbarkeit ohne Spezialwerkzeuge.
Die heute gebräuchlichsten, sogenannten Einbohr- scharniere sind zwar billig in der Herstellung und leicht zu montieren, weisen aber einen Nachteil auf, der sich besonders bei ihrer Verwendung für schwere Türflügel einstellt.
Im montierten Zustand greifen nämlich die horizontalen Lagerdrücke aus dem Kippmoment der Tür sowohl am oberen als auch am unteren rahmen festen Scharnierteil oberhalb der Achsen der Ein schraubzapfen an und verursachen hierdurch ein gegen sinniges Verkanten der Scharnierteile. Die Grösse des Verkantungswinkels hängt in erster Linie vom Spiel zwi schen dem Scharnierdorn und dem Schamierlager so wie dem senkrechten Abstand der Scharniere ab.
Da bei serienmässig hergestellten Scharnieren im allgemei nen keine genaue Passung zwischen Dorn und Lager zu erwarten ist, tritt auch immer ein mehr oder weni ger starkes Verkanten auf, wobei nur eine Linienberüh rung an gegenüberliegenden Kanten mit grosser Flä chenpressung und demgemäss verstärkter Abnützung auftritt. Auch bei anfänglich kaum merkbarer Schräg lage der Scharniere wird diese durch Abnützung des Dorns immer grösser und kann, was praktisch schon vorgekommen ist, zum Herausfallen des Türflügels füh ren. Besonders stark nützen sich Scharniere aus Mes sing ab, wie sie für Möbel verwendet werden.
Das Ver kanten der beiden Scharnierteile beeinträchtigt überdies das Aussehen der Türen und Möbel.
Um dem beschriebenen übelstand abzuhelfen, hat man Scharniere entwickelt, die am rahmenfesten Schar nierteil anstelle eines Einschraubbolzens zwei glatte Bolzen mit Querbohrungen aufweisen, in die zwecks Arretierung Schrauben oder glatte Stifte eingreifen. Bei dieser Ausführung ist zwar die Gefahr zur Schrägstel lung ausgeschaltet, doch erlaubt sie andererseits keine Verstellung bzw.
Lagekorrektur des Scharnieres. Es ist daher eine sorgfältige und zeitraubende Montage erfor derlich und eine feine Nachstellung im montierten Zu stand praktisch ausgeschlossen.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schar niers, das die eingangs genannten Bedingungen erfüllt, die Nachteile der vorstehend beschriebenen Scharnier arten vermeidet und sich für die Montage in Holz oder anderen Werkstoffen mit ähnlichen Eigenschafen eig net.
Das erfindungsgemässe Scharnier besitzt zwei Schar nierteile mit je einem zur Scharnierdrehachse senkrech ten Zapfen für das Befestigen und Einstellen der bei den Scharnierteile und ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Scharnierteile einen gegen über diesem mit Abstand zu montierenden Sicherungs teil mit einem Zapfen zur Befestigung des Sicherungs teiles sowie wenigstens eine Schraube zwecks Verspan nung des betreffenden Scharnierteiles gegenüber dem Sicherungsteil bei der Montage aufweist.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in der Anwendung als Türangel, wobei Türflügel und Türstock aus Holz bestehen, und zwar: Fig.l eine Ausführung des Erfindungsgegenstan des, bei der der rahmenfeste Scharnierteil mit einem Sicherungsteil verbunden ist und einen Schamierdom aufweist; Fig. 2 ein modifiziertes Detail zur Ausführung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Ausführungsform des Erfindungsgegen standes, bei der der rahmenfeste Schamierteil mit einem Sicherungsteil verbunden ist und eine Scharnierbohrung aufweist; Fig.4 eine türfeste Ausführung des Erfindungs- gegenstandes mit Scharnierbohrung; Fig.5 eine vorwiegend für Möbel gedachte Aus- führung des Erfindungsgegenstandes;
Fig. 6, 6a, 7 und 8 eine Ausführungsform für die Verwendung an Zargen im Dreiseitenriss; Fig. 9 bis 11 eine weitere Variante für die Verwen dung an Zargen.
Fig. 12 und 13 eine Abart der Scharnierausführun- gen nach den Fig. 1 bis 5.
Der obere, türfeste Scharnierteil 1 der Fig. 1 be steht aus einem zylindrischen Scharnierkörper 5 mit ei ner konzentrischen Längsbohrung 6 für die Aufnahme des Scharnierdorns 13. Während die untere Stirnfläche 7 plan ist, ist die obere Stirnfläche 8 kuppenförmig gerundet. Sie kann natürlich auch eine beliebige andere Form aufweisen.
Quer zur Längsachse des Scharnier körpers 5 ist ein zylindrischer Schraubenbolzen 9 vor gesehen, der entweder mit dem Scharnierkörper 5 aus einem Stück besteht oder aber nachträglich in diesen eingesetzt und mit ihm vdrbunden sein kann, beispiels weise durch Pressen, Schweissen, Hartlöten usw. Das freie Ende des Schraubenbolzens 9 verjüngt sich sanft bis unter den Gewindekerndurchmesser, wodurch das Einführen und Einschrauben des Bolzens in die Boh rung 10 des Türflügels 3 erleichtert wird.
Die Montage des türfesten Scharnierteils 1 im Tür flügel 3 erfolgt durch Einschrauben des Gewindebolzens 9 in die Bohrung 10 bis nahe dem Anschlag der schar- nierseitig--n Türkante am Scharnierkörper 5. Beim Ge winde des Schraubenbolzens 9, ebenso wie bei jenem des weiter unten erwähnten Schraubenbolzens 14 han delt es sich um normales, genormtes Maschinengewinde, das beim Einschrauben in Holz oder ähnliche weiche Werkstoffe eine gute Haltbarkeit aufweist.
Der untere, rahmenfeste Scharnierteil 2 ist mit ei nem Sicherungsteil 12 mittels einer Schraube 17 ver bunden. Der Scharnierteil 2 und der Sicherungsteil 12 besitzen zylindrische Körper 11, 12' von demselben Aussendurchmesser wie der Scharnierkörper 5 des tür festen Scharnierteiles sowie je einen Bolzen 14 bzw. 15 für die Befestigung im Türstock; der Scharnierteil 2 trägt überdies einen zur Längsachse des zylindrischen Körpers 11 konzentrischen Scharnierdorn 13, auf den der türfeste Scharnierteil 1 aufgesetzt ist.
Während der Bolzen 14 wiederum ein Schraubenbolzen ist, dessen Montage in gleicher Weise wie jene des Schrauben bolzens 9 erfolgt, ist der untere Bolzen 15 glatt ausge führt und besitzt lediglich an seinem freien Ende einen konischen Ansatz, der das Einführen des Bolzens in die Montagebohrung erleichtert. Die Bolzen 14 und 15 kön nen wie beim türfesten Scharnierteil mit den Körpern 11 bzw. 12 aus einem Stück bestehen oder aber auf die bereits oben geschilderte Art mit ihnen verbunden sein.
Der zylindrische Körper 11 besitzt an seinem unte ren Ende eine ebene Fläche 18 und eine zentrische Gewindebohrung 19. Der zylindrische Körper 12' des Sicherungsteiles 12 besitzt eine durchgehende, zentri sche Bohrung 16 und eine ebene obere Stirnfläche 20, während eine Kuppe 21 seinen unteren Abschluss bildet. Auf der Seite der Kuppe 21 ist die Bohrung 16 zwecks Aufnahme des Linsensenkkopfes einer Schraube 17 angesenkt.
Bei der Montage wird zunächst der rahmenfeste Scharnierteil 2 mit dem Schraubenbolzen 14 in ein dem Kerndurchmesser des Schraubenbolzens entspre- chendes Loch im Türstock 4 hineingeschraubt, wobei sich der Bolzen sein eigenes Gewinde schneidet.
Sodann schlägt man den Sicherungsteil 12 mit dem glatten Bolzen 15 in ein vorgebohrtes, etwas enger als der Durchmesser des Bolzens 15 bemessenes Loch soweit ein, bis die Achse des zylindrischen Körpers 12' mit jener des Scharnierteiles 2 fluchtet. Schliesslich wird von unten die Schraube 17 in die Bohrung 16 einge führt und ihr Gewindeteil in die Gewindebohrung 19 eingeschraubt, so dass eine Verspannung der Scharnier hälfte 2 gegenüber dem Sicherungsteil und damit ein sehr fester Sitz im Türstock erreicht wird.
Um eine si chere Verspannung der beiden Teile zu gewährleisten, muss bei voll angezogener Schraube 17 ein gewisses Mindestspiel 23 zwischen den beiden Stirnflächen 18 und 20 vorhanden sein, beispielsweise 0,4 mm. Hier auf ist bei der Bestimmung des Bohrungsabstandes 22 Rücksicht zu nehmen.
Es dürfte praktisch vorteilhaft sein, die Schraube 17 unverlierbar mit dem Sicherungsteil 12 zu verbin den. Dies kann beispielsweise, wie in Fig. 2 dargestellt, dadurch geschehen, dass man die Schraube 17 vor dem Gewindeschneiden in die Bohrung 16 einführt und das Gewinde am freien, überstehenden Ende durch Rol len erzeugt. Hierbei wird der Aussendurchmesser um etwa die Gewindetiefe grösser als der Schaftdurchmes ser der Schraube 17, so dass diese bei entsprechend knapp bemessener Bohrung für den Schaft nicht mehr herausfallen kann.
Allerdings ist es hierbei erforderlich, die Bohrung 25 im oberen Teil etwas grösser als den Gewindeaussendurchmesser auszuführen, damit das Ge winde während des Montagevorgangs voll in den Kör per 12' versenkt werden kann.
Eine andere Möglichkeit, die Schraube unverlierbar zu machen, besteht in der Verwendung handelsüblicher Axialsicherungen, die auf den Schaft der Schraube 17 geklemmt werden. Wegen der unbedeutenden Längs kräfte erübrigen sich hierbei die üblichen Ringnuten und die Sicherung kann direkt auf dem glatten Schaft be festigt werden. Der obere Bohrungsansatz muss dabei selbstverständlich einen grösseren Durchmesser als die Sicherungsscheibe aufweisen. Selbstverständlich sind auch noch andere Sicherungsmöglichkeiten denkbar.
In Fig.3 ist eine weitere Abart des Erfindungs gegenstandes dargestellt, bei der der Scharnierteil 2 an stelle eines Scharnierdorns eine Scham ierbohrung 26 aufweist. In diesem Fall erhält der dazugehörige, nicht dargestellte Scharnierteil 1 einen nach unten gerichte ten Scharnierdorn. Die Verspannung der beiden Schar nierteile durch die Schraube 17 erfolgt in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
Die Ausführung nach Fig. 4 wird im Gegensatz zu den obigen Ausführungsformen an der Tür befestigt, während der nicht dargestellte, rahmenfeste Scharnier teil einen nach oben gerichteten Scharnierdorn besitzt. Das Gewinde für die Schraube 17 befindet sich in die sem Falle im Sicherungsteil 12 mit dem glatten Bolzen 15, während der Scharnierteil 2 konzentrisch zur Schar- nierbohrung 28 eine glatte Durchgangsbohrung für das Durchstecken der Schraube 17 aufweist. Bei dieser Aus führung lässt sich also die Schraube 17 nur bei abge nommenem Türflügel entfernen oder hineinschrauben.
Diese Anordnung der Schraube 17 ist auch bei der Ausführung nach Fig. 3 möglich, wie natürlich um gekehrt die in Fig. 3 verwendete Schraube, von oben eingeführt, auch bei der Ausführung nach Fig. 4 ver wendet werden kann.
Fig. 5 zeigt eine hauptsächlich für Möbel gedachte Abart des Erfindungsgegenstandes. Hierbei erfolgt die Verspannung des Scharnierteils 31 mit dem Sicherungs teil 32 durch eine gleichzeitig als Scharnierdorn die nende Sicherungsschraube 24, die am Kopf 33, der als Scharnierdorn dient, einen Schlitz 34 zum Anziehen der Schraube besitzt. Da Scharniere dieser Art gewöhn lich aus Messing bestehen, welches sich leichter ab nützt, ist am Schamierteil 31 ein Nylonring 36 vorge sehen, der von einer Nute zentriert und von der Schrau be 24 gehalten wird.
Auf den Nylonring stützt sich die Stirnfläche des türfesten Scharnierteils 35 ab, wodurch die Abnützung desselben praktisch ausgeschaltet wird.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen eine Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes, die bei metallischen Türrahmen (Zargen) in Verbindung mit stumpf ein schlagenden Türen Anwendung findet. Grundsätzlich könnte auch für Zargen das Scharnier mit den Ein schraubbolzen verwendet werden, indem man an der Rahmeninnenseite einen entsprechenden massiven Klotz vorsieht, der die beiden Zapfen aufnimmt. Die Zap fen sind jedoch wegen ihrer gespreizten Lage von aus sen sichtbar, was das Aussehen stark beeinträchtigt. Man verwendet daher manchmal Scharniere mit schma len Befestigungslappen, die bei geschlossener Türe pa rallel nebeneinander liegen, wobei vom Scharnier nur die runden Hülsenteile sichtbar sind.
Bei solchen Schar nieren musste man bisher die Befestigungslappen mittels Schweissen oder Schrauben starr mit der Zarge bzw. dem Türflügel verbinden und daher auf eine leichte Einstellbarkeit verzichten.
Bei dieser Abart des Scharniers trägt der türfeste Scharnierteil 37 einen Befestigungslappen 38, der mit tels Schrauben 39 an der Türinnenkante angeschraubt ist. Der rahmenfeste Scharnierteil 40 besitzt einen Zap fen 41 von rechteckigem Querschnitt, der an seiner un teren Schmalseite eine quer zur Längserstreckung ver laufende Verzahnung 42 und an seiner Oberseite eine Nase 43 aufweist. Der Sicherungsteil 44 ist mit einem glatten Zapfen 45 von Rechteckquerschnitt versehen. An der Innenseite der Zarge 46 ist eine Platte 47 mit einem oberen Schlitz 48 und einem unteren Schlitz 49, beide von rechteckigem Querschnitt, angeschweisst.
Auf der der Zarge zugewandten Seite sind die beiden Schlit ze offen. Der obere Schlitz 48 besitzt an seinem vor deren Teil über etwa seine halbe Länge eine Verzah nung 50, die mit der Verzahnung 42 am Zapfen 41 in Eingriff steht. Der untere Schlitz 49 ist hingegen durchgehend glatt und besitzt die Querschnittsabmes- sungen des Zapfens 45.
Die Verstellbarkeit des Scharniers ist durch den gezahnten Zapfen 41 gegeben. Bei der Montage wird der Zapfen in seiner Ebene verkantet eingeschoben und seine Verzahnung 42 in die Verzahnung 50 der Platte 47 eingerastet. Beim Verspannen durch die Schraube 51 des Sicherungsteils 44 stützt sich die Nase 43 gegen die obere Schmalseite des Schlitzes 48 und die beiden Verzahnungen werden fest ineinander gepresst, wo durch der Zapfen 41 gegen axiale Verschiebung gesi chert ist.
Natürlich ist es möglich, die Verzahnungen auch an anderer Stelle vorzusehen, beispielsweise an der Nase 43 oder an zwei gegenüberliegenden Seiten. Für beson- ders schwere Türen dürfte es unter Umständen emp fehlenswert sein, auch den unteren Zapfen 45 und den dazugehörigen Schlitz 49 zu verzahnen.
In den Figuren 9 bis 11 ist eine weitere Ausfüh rungsform für die Anwendung an einer Zarge in Auf- und Seitenriss sowie teilweise im Schnitt entlang XI-XI dargestellt. Die Aufgabe der Verzahnung übernimmt hier ein Gewinde. Auf eine Anschweissplatte 52 ist eine Gewindehülse 53 angeschweisst, die in ihrem vor deren Teil ein Gewinde 54 aufweist.
Die Anschweiss- platte ist rechteckig und wird auf der Innenseite einer Zarge 55 angeschweisst. Der Zapfen 56 besteht hier aus einem Schraubenbolzen mit zwei seitlich angefrä- sten, parallelen Flächen 57, 58 sowie je einer oberen und unteren Ausfräsung 59 bzw. 60. Die Montage des Zapfens 56 erfolgt analog wie bei der Ausführung nach Fig. 6 und 7. Der zylindrische Zapfen 61 des Siche rungsteils 62 wird von einer ebenfalls an der An- schweissplatte angeschweissten Büchse 63 aufgenommen.
Anstatt mit einem Gewinde kann die Hülse 53 mit einer Anzahl nebeneinanderliegender Umfangsrillen von vorzugsweise gleichschenklig-dreieckigem Profil, also einem Gewindelängsschnitt entsprechend, versehen wer den. Die dazugehörige Verzahnung des Zapfens braucht dann nicht unbedingt das genaue, auf den ganzen Ril- lenflanken tragende Gegenprofil aufzuweisen, sondern kann beispielsweise vereinfacht mit einer quer zur Zap fenachse laufenden, geraden, parallelen Verzahnung aus geführt sein.
Im Interesse einer billigeren Fertigung nimmt man hierbei eine ungünstigere Flächenpressung an den zusammengehörigen Flanken in Kauf.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Schar niers liegt in der einfachen Montierbarkeit und der sehr festen Verbindung der Scharnierteile mit dem Türrah men bzw. dem Türstock infolge der Möglichkeit, den Scharnierteil gegen den Sicherungsteil verspannen zu können. Ausserdem fixiert diese Anordnung den Schar nierteil 2 in seiner vertikalen Lage. Durch die Kombi nation des Scharnierteils 2 mit dem Sicherungsteil 12 und ihre Verbindung mittels der Schraube 17 ist aber auch eine leichte Ein- und Nachstellbarkeit gewährlei stet.
Nach Lösen der Schraube 17 und Herausziehen des Sicherungsteiles lässt sich der Scharnierteil 2 durch Hinein- oder Herausschrauben in die gewünschte Lage verstellen und anschliessend durch Verschrauben mit dem Sicherungsteil wieder ohne Schwierigkeit in der neuen Lage sichern. Macht man den Abstand 23 zwi schen den beiden Stirnflächen 18 und 19 so gross, dass man den Schamierteil 2 und den Sicherungsteil 12 ohne Herausziehen des Sicherungsteiles drehen kann, so wird eine nachträgliche Einstellung des Scharniers erleichtert, besonders im Hinblick auf den normaler weise strammen Sitz des Bolzens 15 in seiner Boh rung.
Nach einer Einstellung des Scharnierteiles muss hierbei der Sicherungsteil vor der Verschraubung mit dem Scharnierteil je nach Richtungssinn und Grösse der Verstellung desselben eventuell etwas herausgezo gen oder eingeschlagen werden.
Anstelle eines glatten Bolzens 15 oder eines recht eckigen Zapfens 45 am Sicherungsteil kann auch ein mit Gewinde oder Umfangsrillen versehener zylindri scher Bolzen oder ein beliebig profilierter Zapfen vor gesehen sein. Als Gewindebolzen kann er mit gleichem Durchmesser wie der Gewindebolzen 14 ausgeführt sein oder aber sein Aussendurchmesser gleich dem Kerndurchmesser des Gewindebolzens 14 sein.
Im zwei ten Fall benötigt man für die Montage nur eine Bohrer- grösse (gleich dem Kerndurchmesser des Bolzens 14). Im ersten Fall sind hingegen zwei verschiedene Bohrer grössen erforderlich, da der Bolzen 15 in die Bohrung hineingeschoben werden muss. Falls ästhetische Ge sichtspunkte keine Rolle spielen, kann man den Ab stand 23 so gross ausführen, dass der Scharnierteil 11 und der Sicherungsteil 12 gedreht werden können, ohne sich zu behindern.
In diesem Falle kann der Bolzen 15 ebenfalls eingeschraubt werden und bei gleichem Bohrungsdurchmesser denselben Gewindeaussendurch- messer erhalten wie der Bolzen 14.
Es sei noch erwähnt, dass der Schraubenbolzen 9 des türfesten Scharnierteils 1 zur Türebene nach innen, also entgegen der Öffnungsrichtung geneigt ist, so dass durch Drehen des Scharnierteiles sowohl eine Verstel lung der Tür in ihrer Ebene als auch senkrecht dazu erfolgen kann. Zusammen mit der Verstellmöglichkeit des Scharnierteiles 2 lässt sich damit die Tür einfach und rasch in die richtige Lage bezüglich des Türstocks bringen. Ausserdem lässt sich die Tür wie bei Ver wendung normaler Scharniere aus- und einhängen.
In den Figuren 12 und 13 ist ein Scharnier darge stellt, das vorteilhaft dort zu verwenden ist, wo der türfeste Scharnierteil 64 zwischen zwei verhältnismässig eng nebeneinander an einem Türstock 65 angeschlage nen Türflügeln 66 und 67 eingesetzt werden muss. Die Hülse 68 ist hierbei so kurz bemessen, dass sie sich unbehindert von den Kanten der beiden Türen in den Türstock eindrehen lässt. Ihre Verspannung gegenüber dem Scharnierteil 69 erfolgt durch den Gewindebolzen 70, dessen Gewindeansatz 71 in ein Gewinde 72 der Hülse 68 eingeschraubt wird. Der obere zylindrische Zapfen 73 des Gewindebolzens dient als Scharnierdorn.