DE1759430A1

DE1759430A1 - Einteiliges scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1759430A1
Application number: DE19681759430
Authority: DE
Inventors: Johann Wolf
Original assignee: Lenox Werk Emil Liebler and Co
Current assignee: Lenox Werk Emil Liebler and Co
Priority date: 1968-04-30
Filing date: 1968-04-30
Publication date: 1972-03-09
Also published as: BE731834A; US3629901A; FR2007294A1; GB1222761A; NO130878B; DK125211B; NL6906547A; CH488085A; NO130878C; SE342069B; ES165966Y; AT281627B; ES165966U

Description

Lenox-Werk

Soil Litbke ft Co. .

2101 Vahrendorf 24 15. Aug. 1963

Über Hamburg-Harburg

Einteiliges scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff·

Die Erfindung bezieht sich auf ein einteilig herstellbares, seharnlerartiges Gelenk aus Kunststoff, dessen Oelenkaohee duroh eine dünne Oelenkrllle gebildet ist. Insbesondere für bus einem Stück gespritzte Kunststoffbehälter mit Deckel.

Es 1st bekennt« scharnierartige Gelenke alt einer Feder auszurüsten, die beim Verschwenken der Gelenkhälften gespannt wird und dem Gelenk bei Preigabe eine federnde Klappwirkung verleiht. Es 1st ferner bekannt, scharnierartige Gelenke 1« Spritzfomguß oder im Strangpreßverfahren einteilig aus Kunststoff herzustellen« wobei die Gelmkachse duroh eine geradlinige, dünne Gelenkrille gebildet 1st. Solche Gelenke, deren Herstellung aus Polypropylen und anderen Kunststoffen bekannt ist, haben das Bestreben, beim Verschwenken der Gelenkhälften aus ihrer bei der Herstellung gewählten Ausgangsiage nach Freigabe selbsttätig wieder In die Ausgangslage zurückzukehren, weil der Im Bereich der Gelenkrille befindliche Werkstoff bein Verschwenken der Gelenkhälften elastisch gedehnt wird und sich bei Freigabe wieder zusammenzieht, soweit er hieran nicht durch das Gewicht der gelenkig

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verbundenen Teile, duroh Reibungskräfte bei deren Verstellung oder durah sonstige Widerstände beeinträchtigt ist. Die elastische Dehnung dee Werkstoffe in der dünnen Oelenkrllle verleiht dem Oelenk aber keine federnde Klappvrlrkung.

Ferner sind einteilige scharnierartige Gelenke aus Kunststoff mit federnder Klappwirkung bekannt, bei denen das Gelenk in seinem mittleren, der Gelenkachee benachbarten Bereich mindestens zwei sich parallel nebeneinander und senkrecht zur Oelenkaohse erstreckende« duroh ejjien SohlIts getrennte Oelenkstrelfen aufweist» deren als Oelenkachse dienenden Gelenkrillen gegeneinander versetzt sind, wobei der eine Oelenkstrelfen aus einem federnd biegsamen Abschnitt und einem als Zugorgan wirkenden Abschnitt besteht und dem Oelenk eine federnde Klappwirkung verleiht. Diese kommt dadurch zustande» dass infolge der versetzten Lage der Oelenkrlllen zweier Gelenkstrelfen der federnd biegsame Abschnitt des einen Gelenkstreifens von dem Ihm zugeordneten, als Zugorgan wirkenden Abschnitt beim Verschwenken der Gelenkhälften Ober seine Länge elastisch gekrümmt wird, um die Gelenkrille dieses Streifens in den Bereich der Gelenkrille des anderen Oelenkstrelfene zu bringen und beide Oelenkrlllen auf eine gemeinsame geradlinige Oelenkachse auszurichten.

Diese unter der Bezeichnung Mira-Oelenk bekannten Scharniere haben Jedoch den Nachteil, dass die Scharnierhält en in ungefähr gerader, 180 Grad ebener Stellung gespritzt werden müssen und dass die Sohnappkraft nioht sehr stark eingestellt werden kann, so dass die Spannkraft in der Schließstellung nur ca. 12 bis 15 Orad beträgt, well sonst der Blattfederarm erlahmt.

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Ferner hat die Konstruktion des Scharnierte11es vorstehende Kanten, was vorallen Dingen bei Behältern nicht erwünscht 1st, und es sind zwischen den Scharnierabschnitten 0,8 bis 1 mm breite Schlitze erforderlich. Schließlich lassen sich mit derartigen Scharnieren versehene Behälter mit viereckigem Querschnitt nur sehr schwierig herstellen, und das Spritzgußwerkzeug muß sehr genau gearbeitet sein, da die Federarmgelenkrille in der dünnsten Stelle von 0,25 bis 0,55 mm stark sein mußj ausaerdem müssen nebeneinander angeordnete Scharniere genau gleich sein.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bisherigen Nachteile zu vermeiden und ein einfacher herzustellendes Scharnier mit besserer Schließwirkung, Insbesondere für Behälter mit rechteckigem Querschnitt, vorzuschlagen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein einteiliges scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff, dessen Gelenkachse durch eine dünne Gelenkrille gebildet ist, insbesondere für aus einem Stück gespritzte Kunststoffbehälter alt Deckel, vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gelenk aus mindestens einem zwischen zwei Scharnierplatten ungeordneten Gelenkstreifen mit einer einfachen Gelenkrille und mindestens einem zwischen den Scharnierplatten angeordneten und von dem Gelenkstreifen durch einen Schlitz getrennten, in Längsrichtung dehnbaren gewellten Gelenkstreifen mit zwei im Übergangsbereich zu den jeweiligen Schamlerplatten befindliehen, durch MaterialVerdünnung gebildeten Sohwenkachsen besteht, die beiderseits der Gelenkrille achsparallel zu dieser verlaufen.

Vorzugsweise ist zwischen den Schwenkachsen des gewellten öelenkstrelfens ein verdickter Streifenabschnitt vorgesehen, 209811/0122

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Besondere gute Sohwenkmögliohkeiten seigen Qelenke, bei denen der gewellte Qelenkstreifen in wesentlichen die Queraohnittsform des Buchstabens Onega besitzt« oder bei denen die Wellungen des gewellten Oelenketrelfen» beiderseits des verdickten Streifenabsehnlttee in wesentlichen einen Unförmigen Querschnitt haben. Falls der Aufklappwinkel (Winkel in der einen Endstellung) gegenüber den Zuklappwinkel (Winkel in der anderen Endetellung) - bezogen auf die quasl-stablle Mittelstellung, in der der gewellte Oelenkstrelfen maximal gedehnt 1st - verschieden sein soll« so müssen die Abstände zwischen der Oelenkrille des Oelenkstrelfens und den beiden Verbindungspunkten von aoharnierplatten und gewellten Oelenkstreifen verschieden groß sein. Der gleiche Effekt wird auch erreicht, wenn die Achs· der Oelenkrllle des Oelenketrelfens ausserhalb derjenigen Ebene angeordnet wird, in der die Verbindungspunkt· von Scharnierplatten und gewelltem Oelenkstrelfen bei miteinander fluchtenden Scharnierplatten liegen. Andererseits 1st es auch möglich, das Scharnier so auszubilden, dass die Achse der Oelenkrille des Oelenkstreifens bei fluchtenden Sohamlerplatten In einer Ebene mit den genannten Verbindungspunkten liegt.

Im allgemeinen 1st es sweekaässls, wenn das scharnierartige Gelenk aus mehreren nebeneinander angeordneten und sioh abwechselnden Oelenkstrelfen mit einfacher Oelenkrllle und gewellten Oelenkstrelfen besteht. Ferner 1st es von Vorteil« wenn die beiden Scharnierplatten einen Teil einer Behälterwand und eines Behälterdeckel· bilden und mit diesen aus einem Stück gespritzt sind, wobei insbesondere der Behälterdeckel bereits vor Erreichen der entspannten Bndstellung des Sonarniers In Schließstellung auf der Behälterwand aufliegt.

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* f # 1» ff

Durch die erflndungsgemKsse Ausbildung des Sch&rnlers können dessen Hälften ausgewinkelt auf oa. 45 Grad gespritzt werden. Die Sohnappkraft kann durch entsprechende schwache oder starke Dimensionierung des gewellten Oelenkstrelfens leicht oder stark gewählt werden. Es kann jeweils dünn und damit elastisch ausgelegt werden, so dass eine RestSpannkraft bis zu 30 Grad möglich ist. Da der gewellte Gelenkstrelfen der Außenkontur der Normalgelenkrille Im geschlossenen Zustand angepaßt werden kann, stehen keine Kanten vor. Bei Bedarf kann der Trennsohlitz zwischen den Scharnierabschnitten auf ca. O,1 ram verringert werden, so dass beide Scharnierabschnitte nur aneinander vorbeigleiten und dadurch praktisch ein Schlitz nicht/mehr erkennbar 1st. Gem&ss Erfindung kann auch ein viereckiger Behälter hergestellt werden, wobei die Außenkonturen der Scharniere sich Im geschlossenen Zustand decken· Ferner können normale SpritzguSwerkzeuge ohne UbermKssige Präzision verwendet werden.

Die Erfindung wird Im folgenden anhand der AuefUhrungsbelsplele selgenden Figuren nlQier erläutert.

Figur 1 zeigt die Aufsicht auf ein Kunststoffgelenk gemüse der Erfindung.

Figuren 2 bis 4 zeigen Schnitt« entlang der Linie Z-I

aus Figur 1 mit verschiedenen Stellungen des Kunststoffgelenkes.

Figuren 5 und 6 zeigen ein Kunststoffgelenk gem&ss der

Erfindung, dessen Scharnierplatten einen Teil einer Behälterwand und sines Behilterdeokels bilden.

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Das In den Flg. 1 bis 4 dargestellte Kunststoff gelenk hat zwei Soharnlerplatten 1 und 2, die Ober swei Qelenkstreifen 5 und 4 mit jeweils einer einfachen Gelenkrille 5 und 6 sowie einen swlsohen diesen liegenden» durch Sehlitze 7 und 8 von ihnen getrennten dehnbaren gewellten Gelenkstrelfen 9 miteinander verbunden sind. In Fig. 2 ist das Kunststoffgelenk in der einen Endlage dargestellt. In der die gewellten Teile des Gelenkstreifens« das heißt die Teile zwischen dem verdickten Streifenabschnitt 9* und den Scharnierplatten 1 und 2 in Bereich der Sohwenkaohsen 10 und 11 in ihrer'entspannten Lage sind und das gesamt ejttolenk in dieser Stellung halten. Zum Verstellen des Gelenks in die andere Endlage (Fig.4) werden eine oder beide Scharnierplatten nach oben gebogen, bis sie die quaai-stabile Mittelstellung gemMse Flg. 3 erreicht haben, in der der gewellte Oelenkstreifen maximal gedehnt 1st« so dass auf die Scharnierplatten eine maximale Kraft ausgeübt wird· Bei überschreiten dieser Mittelstellung klappt das Kuns tat off gelenk infolge der dureh den gewellten Oelenkatreifen ausgeübten Zugkraft schlagartig in die Stellung gemlss Flg. 4, in der es dureh den gewellten Oelenkatreifen gehalten wird.

Zh Flg. 3 sind die Verbindungspunkte 12 und 12 von Scharnierplatten 1 und 2 und gewelltem Oelenkatreifen 9 dargestellt. Diese liegen in einer Ebene mit der Aohse der Oelenkrllle 5» wodurch« bezogen auf die Mittelstellung, der Winkel in beiden Bndstellungen (Flg. 2 und 4) gleich 1st· Liegt die Aohse der Gelenkrille ausserhalb der genannten Ebene* so sind die Winkel der beiden Endstellungen untersohiedlloh.

Das in den Flg. 5 und 6 im Schnitt dargestellteKunststoffgelenk ist e4ft Teil eines BehXlters mit Deckel, wobei die

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Scharnierplatte 16 ein Stück mit der Behälterwand und die Scharnierplatt© 15 ein Stück mit dem Behälterdeckel bildete Der Gelenkstreifen 18 hat eine einfache Gelenkrille 17, während der gewellte Gelenkstreifen 14 einen verdickten Streifenabscthnitt 14* aufweist. Man erkennt deutlich, dass In diesem Fall bei fluchtenden Scharnierplatten 15 und 16 die Achse der Gelenkrille I7 des Gelenkstreifens 18 ausserhalb derjenigen Ebene liegt, in der sich die Verbindungspunkte von Soharnierplatten I5, 16 und gewelltem Gelenkstreifen 14 befinden. Dadurch erhalt man unterschiedliche Winkel, bezogen auf die Mittelstellung, In den beiden Endlagen. Fig. 5 zeigt die Stellung, In der der Behälterdeckel den Behälter verschließt. In der auegezogen gezeichneten Lage befindet sich das Kunststoffgelenk In der einen Endstellung, in der die federnden Teile des gewellten Gelenkstreifens, das heißt die Teile zwischen den Scharnierplatten 15 und 16 und dem verdickten Streifenabschnitt 14* zusammengezogen sind=, Zum Verschließen eines Behälters ist es jedoch vorteilhaft, das Kunststoffgelenk nicht in diese Endstellung kommen zu lassen, sondern den Behälterdeckel bereite in der gestrichelt dargestellten Lage auf der Behälterwand aufliegen zu lassen, so dass das Kunststoffgelenk kurz vor seiner Endstellung gehalten wird und eine Kraft in Richtung auf diese Endstellung ausübt, wodurch der Behälterdeckel fest auf die Behälterwand gedrückt wird ο

In Fig. 6 1st die zweite Endstellung des ein Stück mit dem Behälter bildenden Kunststoffgelenkes dargestellt, in der wiederum die federnden Teile des gewellten Gelenkstreifens 14 zusammengezogen sind und der Behälterdeckel geöffnet ist.

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Um unterschiedliche Winkel In den beiden Endetellungen - bezogen auf die Hittelstellung - zu erhalten, kann man auch die Abstünde zwischen der Qelenkrllle, beispielsweise 5 In Flg. 2 bis 4 des Oelenkstrelfens und den beiden VerbIndungepunkten 12 und 15 von Scharnierplatten 1 und 2 und gewellten Oelenkstrelfen 9 verschieden groß machen, Man erhält dann Im Prinzip das gleiche Ergebnis, wie bei der Versetzung der Achse der Oelenkrille gegenüber den Verbindungsp'unkten von Scharnierplatten und gewelltem Gelenkstrelfen geraäas PIg. 5 und 6.

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Claims

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Patentansprüche

1. Einteiliges scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff, dessen Gelenkaehse durch eine dünne Gelenkrillg gebildet ist. Insbesondere für aus einem Stück gespritzte Kunststoffbehälter mit Deckel, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk aus mindestens einen zwischen zwei Scharnierplatten (1,2}15,16) angeordneten Gelenkstreifen (3,^; 18) mit einer einfachen Gelenkrille (5,6;17) und mindestens einem zwischen den Scharnierplatten (1,2; 15»16) angeordneten und von den Gelenkstreifen (3,4;18) durch einen Sohlltz (7,8) getrennten. In Längsrichtung dehnbaren gewellten Gelenkstreifen (9214) mit zwei im Übergangsbereich zu den jeweiligen Scharnierplatten (1,2) befindlichen, durch Materialverdünnung gebildeten Schwenkachse (Ip, 11) besteht, die beiderseits der Gelenkrille (5,6;I7) achsparallel zu dieser verlaufen·

2· Kunststoffgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schwenkachse des gewellten Gelenkstreifens (9*14) ein verdickter Streifenabsohnitt (9; 14) vorgesehen 1st.

2. Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gewellte Oelenkstrelfen In wesentlichen dl« Querschnittsform des Buchstabens Omega besitzt.

4. Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellungen des gewellten Gelenkstreifens beiderseits des verdickten Streifenabschnittes im wesentlichen einen Ü-fÖrmlgen Querschnitt haben.

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5· Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstünde zwischen der Gelenkrillο (5*6) des Gelenkstreifen» (3,4) und den beiden Verbindungspunkten (12,13) von Scharnierplatten (1*2) und Gelenkstreifen (9) verschieden groß sind.

6. Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei fluchtenden Scharnierplatten (1,2) die Achse der Oelenkrllle (5) des Gelenkstreifens (9) in einer Ebene mit den Verbindungspunkten (12,13) von Soharnierplatten (1,2) und gewelltem Gelenkstrelfen

(9) liegt.

7. Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei fluchtenden Scharnierplatten (15,16) die Achse der Oelenkrllle (17) des Gelenkstreifens (18) ausserhalb derjenigen Ebene liegt, in der sich die Verbindungspunkt· von Soharnierplatten (15,16) und gewellten Gelenkstrβifen (18) befinden.

8· Künstetoff gelenk nach Anepruoh 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, dass »ehrere nebeneinander angeordnet· und sieh abwechselnde Oelenkstreifen (3,4) alt einfacher (!•lenkrill· (5*6) und gewellte· Gelenks tr elf en (9) vorgesehen sind·

9· Kunststoffgelenk nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn« «•lohnet, dass dl· beiden Soharnierplatten (I5,16) einen Teil einer Behälterwand und eines Behälterdeckel« bilden und aus eines Stück gespritzt «Ind.

10. Kunststoffgelenk nach Anepruoh 9» daduroh gekennzeichnet, dees, die «it de« Befall terdeckel verbundene Scharnierplatt· (15) vor Erreichen Ihrer Bndstellung bereits auf der Behälterwand In Schließstellung aufliegt.

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