DE19912335A1

DE19912335A1 - Scharnier

Info

Publication number: DE19912335A1
Application number: DE1999112335
Authority: DE
Inventors: Herbert Velten; Olaf Klemd
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2019-03-20
Also published as: DE19912335C2

Abstract

Es wird ein Scharnier (10) zur schwenkbaren Verbindung von Bauelementen vorgeschlagen, dessen Lagerbolzen (16) in Buchsen (14) aus elektrisch leitfähigem und reibungsminderndem Metall-Kunststoff-Verbundmaterial gelagert ist und dessen Scharnierglieder (12, 12') mit einer ebenfalls elektrisch leitfähigen und verschleißfesten Beschichtung versehen sind. Das Scharnier (10) eignet sich für Anwendungen in Reinräumen bzw. in Bereichen, in denen eine elektrostatische Aufladung zu vermeiden ist, wie beispielsweise bei der Fertigung von elektronischen Bauelementen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Scharnier entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Derartige Scharniere sind beispielsweise aus dem Katalog Mechanik Grundelemente, Ausgabe 96/97, Seite 5-10 und 5-11 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart bereits bekannt. Sie dienen im Maschinen- und Anlagenbau unter anderem zur schwenkbaren Lagerung von Türen oder Klappen. Scharniere sind als einteilige, nicht aushängbare Scharniere, als zweiteilige aushängbare Scharniere und als Scharnierbänder am Markt erhältlich. Ihre Scharnierglieder sind in Metall oder Kunststoff ausgeführt; als Scharnierbolzen wird zumeist ein gehärteter Stahlbolzen verwendet. Zur möglichst kraftfreien Betätigung des Scharniers ist die Verwendung von Lagerfett oder von Laufbuchsen aus Kunststoff bekannt. Beides wirkt jedoch elektrisch isolierend, so daß sich infolge einer elektrostatischen Aufladung unterschiedliche Potentiale an den mit den Scharnieren verbundenen Bauteilen ausbilden können. Dies begünstigt ein Anhaften von Schmutzpartikeln aus der Umgebung, ebenso kann es zu Funkenentladungen kommen. Insbesondere in Reinräumen oder in Bereichen, in denen elektrostatische Aufladungen vermieden werden müssen, beispielsweise bei der Fertigung elektronischer Bauteile, sind derartige Effekte unerwünscht.

Vorteile der Erfindung

Demgegenüber weist ein Scharnier mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß das Scharnier mit Buchsen ausgestattet ist, die trotz geringer Reibungswerte eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Gleichzeitig sind die Scharnierglieder mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, die sich durch ihre geringe Verschleiß- und Korrosionsneigung auszeichnet. Nach Anspruch 2 weisen die Buchsen umlaufende, in den Spalten zwischen den Scharniergliedern liegende Bunde auf, um die Stirnflächenreibung zu reduzieren. Diese Maßnahmen verbessern die elektrische Leitfähigkeit, das Verschleißverhalten und die Reibungsverhältnisse eines Scharniers, so daß sich dieses insbesondere für Einrichtungen in Reinräumen und für Bereiche, in denen elektrostatische Aufladungen vermieden werden müssen, eignet. Die Scharnierglieder sind preisgünstig gußtechnisch und ohne Einschränkungen bezüglich der Bauform des Scharniers herstellbar. Die aufgebrachte Oberflächenbeschichtung reduziert die Rauhigkeit der Gußteile und vermindert dadurch ebenfalls das Anhaften von Schmutzpartikeln.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Einzelteile eines Scharniers in ihren Einbaulagen; in Fig. 2 ist das Scharnier als komplettierte Baueinheit dargestellt und Fig. 3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung einen exemplarischen Anwendungsfall für ein erfindungsgemäßes Scharnier.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in den Fig. 1 und 2 beispielhaft dargestellte Scharnier 10 besteht aus zwei symmetrisch angeordneten Scharniergliedern 12, 12', drei identischen Buchsen 14 und einem Lagerbolzen 16. Die Scharnierglieder 12, 12' sind spritzgußtechnisch hergestellt und weisen jeweils eine Flanschplatte 18, 18' und exemplarisch zwei einteilig mit dieser Flanschplatte 18, 18' verbundene Gelenkstücke 20, 20' auf. Letztere sind an einer Längsseite der Flanschplatte 18, 18' angeordnet, haben unterschiedliche Außenlängen und sind derart zueinander beabstandet, daß die Gelenkstücke 20' ineinandergreifen können. Die Gelenkstücke 20, 20' weisen durchgehende Lagerbohrungen 22, 22' mit unterschiedlichen Innendurchmessern auf, die im zusammengebauten Zustand des Scharniers 10 zueinander koaxial verlaufen. Die Flanschplatten 18, 18' sind mit Bohrungen 24, 24' zur Aufnahme von nicht dargestellten Befestigungsmitteln versehen, mittels denen das Scharnier 10 an beliebigen Bauelementen (nicht gezeichnet) verankerbar ist.

Erfindungsgemäß sind hülsenförmige Buchsen 14 vorhanden, die zur Lagerung des Lagerbolzens 16 in die Lagerbohrung 22' mit dem größeren Innendurchmesser eingesetzt sind. Der Innendurchmesser der Buchsen 14 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser der kleineren Lagerbohrung 22. An einem ihrer Enden weisen die Buchsen 14 einen umlaufenden Bund 26 auf, der an der Stirnfläche eines der Gelenkstücke 20, 20' anliegt. Im montierten Zustand des Scharniers 10 (Fig. 2) liegen die Bunde 26 jeweils zwischen zwei benachbarten und im Fall einer Schwenkbewegung sich relativ zueinander bewegenden Stirnflächen der Gelenkstücke 20, 20'. Dadurch sind die Buchen 14 unverlierbar am Scharnier 10 gehalten.

Die Buchsen 14 sind aus einem Metall-Kunststoff- Verbundmaterial hergestellt und zeichnen sich durch ihre elektrische Leitfähigkeit und ihre guten Gleiteigenschaften bei gleichzeitig hoher Verschleißfestigkeit aus.

Aus den Figuren nicht erkennbar ist, daß die Scharnierglieder 12, 12' mit einer Oberflächenbeschichtung beispielsweise einer Chrom-Nickel-Beschichtung versehen sind. Diese schützt die vorzugsweise aus einem Aluminiumgußmaterial hergestellten Scharnierglieder 12, 12' vor Oxidation und Verschleiß, glättet deren Oberflächenrauhigkeit und ist zudem elektrisch leitend. Damit wird erreicht, daß zwischen den miteinander verbundenen Bauteilen ein Stromfluß möglich ist, wodurch eine elektrostatische Aufladung vermieden wird.

Als Lagerbolzen 16 ist insbesondere ein gehärteter Stahlbolzen vorgesehen. Dieser Lagerbolzen 16 ist in der kleineren Lagerbohrung 22 durch eine Preßverbindung gehalten, während er in den Buchsen 14 mit geringem radialen Spiel geführt ist. Auch zwischen den Buchsen 14 und der ihnen zugeordneten, größeren Lagerbohrung 22' besteht eine Spielpassung.

Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Scharnier 10. Dessen Scharnierglieder 12, 12' sind jeweils an einem Profilstab 28 befestigt, der Bestandteil einer Baueinheit, beispielsweise einer Tür oder einer Klappe ist. Die Profilstäbe 28 weisen entlang ihrer Längsseiten verlaufende t-förmige, hinterschnittene Nuten 30 auf. In die dem Scharnier 10 zugewandten Nuten 30 greifen Verbindungselemente 32 in Form von Hammerschrauben ein. Letztere bewirken eine flächige Anlage der Scharnierglieder 12, 12' an diesen Profilstäben 28 und stellen dadurch eine elektrisch leitende Verbindung her. Der Kopf der Verbindungselemente 32 ist als Senkkopf ausgebildet und taucht in die entsprechend angesenkte Bohrung 24 am Scharnier 10 ein.

Um eine plane Anschraubfläche am Scharnier 10 zu realisieren, sind die Gelenkstücke 20, 20' gegenüber der Querachse der Scharnierglieder 12, 12' exzentrisch versetzt.

Selbstverständlich sind Änderungen und Ergänzungen zum beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So ist es beispielsweise möglich, daß ein erfindungsgemäßes Scharnier 10 mehr als zwei Scharnierglieder 12, 12' aufweist, als Scharnierband ausgeführt ist oder mehrere unabhängig voneinander gelagerte Lagerbolzen 16 hat. Ebenso vorstellbar wäre es, die Scharnierglieder 12, 12' aus Kunststoff zu fertigen, wobei das Kunststoffmaterial selbst elektrisch leitfähig ist oder mit einer leitfähigen Beschichtung versehen ist. Des weiteren könnte ein erfindungsgemäßes Scharnier 10 aushängbar ausgeführt sein, indem es nur jeweils ein Gelenkstück 20, 20' pro Scharnierglied 12, 12' aufweist. Die verwendeten Scharnierglieder 12, 12' können unterschiedlich ausgestaltet sein oder können unterschiedliche Abmessungen haben.

Claims

1. Scharnier (10) zur schwenkbaren Verbindung von Bauelementen, insbesondere von Einrichtungen aus Profilstäben (28), mit den Bauelementen zuordenbaren und relativ zueinander verschwenkbaren Scharniergliedern (12, 12'), die mit Lagerbohrungen (22, 22') versehene Gelenkstücke (20, 20') aufweisen und mit in den Lagerbohrungen (22, 22') aufgenommenen Koppelelementen (16) zur Verbindung wenigstens zweier Scharnierglieder (12, 12') miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß Buchsen (14, 14') aus elektrisch leitfähigem, reibungsminderndem Material in die Lagerbohrungen (22, 22') eingesetzt sind und daß die Scharnierglieder (12, 12') mit einer elektrisch leitfähigen, verschleißfesten Beschichtung versehen sind.

2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (14, 14') aus einem Metall-Kunststoff- Verbundmaterial hergestellt sind.

3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (14, 14') an einem ihrer Enden einen umlaufenden und im eingebauten Zustand im Spalt zwischen zwei einander benachbarten Stirnflächen der Gelenkstücke (20, 20') angeordneten Bund (26) aufweisen.

4. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierglieder (12, 12') gußtechnisch herstellbar sind, unterschiedliche Abmessungen oder Gestalt haben und zueinander symmetrisch angeordnete Gelenkstücke (20, 20') aufweisen.

5. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierglieder (12, 12') mehrere zueinander beabstandete Gelenkstücke (20, 20') aufweisen; die zur Ausbildung eines nicht aushängbaren Scharniers (10) ineinander greifen.

6. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierglieder (12, 12') zur Ausbildung eines aushängbaren Scharniers (10) mit jeweils einem, gegenüber der Längsachse eines Scharnierglieds (12, 12') exzentrisch versetztem Gelenkstück (20, 20') versehen sind.

7. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente (16) aus Stahl gefertigte und gehärtete Bolzen sind.

8. Schutzvorrichtung für Industrieanlagen mit Türen oder Klappen, die mittels Scharnieren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 schwenkbar gelagert sind.