DE2248788C3 - Scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein scharnierartiges Gelenk au Kunststoff, dessen Gclenkhälften an eine gereckte, ii der Gelenkachse liegende Gelenksteile (Filmscharnier angeformt und durch ein liexibles, einen Gelenköff nungswinkel begrenzendes Band verbunden sind sowii seine Anwendungsmöglichkeiten.

Es ist ein einteiliges scharnierartiges Gelenk au: Kunststoff bekannt (deutsche Auslegeschrift 12 74 464] mit einer die Gelenkachse bildenden dünnen Gelenkrilli als Gelenkstelle, welches in seinem mittleren, de; Gelenkachse benachbarten Bereich mindestens zwe sich parallel nebeneinander und senkrecht zur Gelenk achse erstreckende, durch einen Schlitz getrennt· Gelenkstreifen aufweist, deren als Gelenkachse dienen de GefenkriHen gegeneinander versetzt sind. Dadurch daß der eine Gelenkstreifen aus einem als Biegefedei und einem als Zugorgan wirkenden Abschnitt besteht soll dem Gelenk eine federnde Klappwirkung verlieher werden. Die Anwendungsmöglichkeiten eines solcher Gelenkes sind indessen beschränkt. So läßt es sich ζ. Β überall dort nicht ohne weiteres einsetzen, wo dei öffnungswinkel des Gelenkes auf eine bestimmte Größe begrenzt ist und besonders als Anschlag für ein« solche Begrenzung des öffnungswinkels an siel· gebräuchliche Mittel aus z. B. Formgebungs- odei Kostengründen ausscheiden müssen.

Auch eine bekannte weitere Ausgestaltung diese; einteiligen Kunststoffgelenkes nach der deutscher Patentschrift 15 84 029, bei der in der gestreckter Öffnungslage der Gelenkhälften, die zwischen derr Biegeabschnitt und dem Zugabschnitt des einer Gelenkstreifens befindliche Gelenkrille von der al; Gelenkachse dienenden Gelenkrille des benachbarter Gelenkstreifens in Zugabschnittsrichtung um einer geringen Abstand seitlich versetzt liegt, unterliegl dieser Anwendungsbeschränkung und soll lediglich bei Freigabe ein selbsttätiges Zurückschnappen der Gelenkhälften aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung des Gelenkes bewirken.

Ein weiteres bekanntes Schnappgelenk (OE-PS 2 88 190), das in seiner öffnungs- und Schließbewegung eine Stellung einnehmen kann, in der die Federungskraft für die Bewegung zweier Gelenkhälften unwirksam ist unterliegt somit der oben geschilderten Anwendungsbeschränkung. Außerdem ist ein beide Gelenkhälften verbindendes flexibles Band als Voraussetzung für den Schnappeffekt dehnbar ausgebildet, was eine Begrenzung des öffnungswinkels nicht zuläßt.

Schließlich ist aus der US-PS 35 16 115 ein scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff bekannt, bei dem zwar der öffnungswinkel durch ein zwei Gelenkhälften miteinander verbindendes flexibles Band begrenzt ist, bei dem aber die Verbindung jeder Gelenkhälfte beim Einbau des Gelenks nur durch Einschub und Verrastung in extra erforderlichen Ausnehmungen des Einbaugegenstandes möglich ist, was die Montage des Gelenks erschwert und die Kosten erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einstückiges scharnierartiges Kunststoffgelenk zu schaffen. welches selbsttätig seinen öffnungswinkel begrenzt und außerdem rasch, einfach und kostensparend montierbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies mit einem Gelenk der

iingangs erläuterten Art dadurch erreicht, daß das Flexible Band an nur einer Gelenkhälfte angeformt und mit der anderen Gelenkhälfte über eine Haltevorrichtung mit dem Einbaugegenstand formschlüssig verbindbar ist.

Die Verbindung zwischen dem flexiblen Band und der anderen Gelenkhälfte über eine Haltevorrichtung, die gleichzeitig als Befestigungsorgan der Gelenkhälfte für den Einbau dient, hat den Vorteil, daß einmal das Gelenk seinen öffnungswinkel selbst begrenzt, zum anderen durch entsprechend variable Ausbildung der Haltevorrichtung beim Verbinden des flexiblen Bandes mit einer Gelenkhälfte entweder ein gewissermaßen vormontiertes, einbaufähiges Gelenk für einfachen und raschen Einbau erhältlich oder aber durch die Wirkung der Haltevorrichtung gleichzeitig mit der Bandmontage an der Gelenkhälfte eine formschlüssige Verbindung dieser Gelenkhälfte mit dem Einbaugegenstand herstellbar ist.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung können als Haltevorrichtung und Befestigungsorgan ein oder mehrere an der nicht unmittelbar an das Band anschließenden Gelenkhälfte angeformte Spreizdübel vorgesehen sein, sowie eine entsprechende Anzahl in diese eingreifende, am Band korrespondierend angeformte Spreizbolzen. Dadurch wird der Einbau des Gelenkes vereinfacht und mit einem Minimum an Einbauzeit, ohne: zusätzliche Befestigungsmittel, kostensparend eine sichere unlösbare Befestigung des Gelenkes erreicht.

Im einzelnen kann die korrespondierende Anordnung der Spreizdübel und Spreizbolzen verschiedenartig sein; eine Anordnung, wonach diese in parallelen, jedoch untereinander versetzten Ebenen zur Gelenkachse der Gelenkhälfte bzw. dem Band zugeordnet sind, hat sich in der Praxis besonders bewährt.

Es hat sich ferner als vorteilhaft gezeigt, daß das flexible Band mit seiner der Haltevorrichtung entgegengesetzten Seite einstückig an der Gelenkhälfte angeformt ist. Hierdurch ergeben sich weitere Vereinfachungen bei der Montage des Gelenkes. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, könnte auch ein mit z. B. Spreizbolzen bestücktes flexibles Band als separates Einzelteil, z. B. aus einem Kunststoffgewebe, an der zugehörigen Geienkhälfte angebracht werden. Die mit dem Gelenk einstückige Anordnung läßt sich jedoch spritztechnisch einwandfrei beherrschen, wobei das mit dem Gelenk aus vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff einstückig gespritzte Band vorteilhaft weitere parallel nebeneinander und parallel zur Gelenkachse angeordnete gestreckte Gelenkrillen besitzen kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die zwischen Gelenkstelle und flexiblen Band angeordnete Gelenkhälfte als Leiste ausgebildet sein derart, daß sie die andere Gelenkhälfte und das Band in Richtung ihrer Längsachse überragt und ihre freien Enden Befestigungsmittel, ζ. Β angeformte Bolzen aufweisen. Diese Ausbildung ermöglicht eine gute Zugänglichkeit des Werkzeuges bei der Montage des do Gelenks.

Für Anwendungsfälle, in denen es darauf ankommt, die Öffnungsstellung des Gelenks zu arretieren, können in weiterer Ausbildung der Erfindung die nicht unmittelbar an das Band anschließende Gelenkhälfte <λ und das Band eine gemeinsame Rastvorrichtung aufweisen, durch welche das Gelenk in Öffnungsstellung Iftshar verrasitet. Zu diesem Zweck kann an der dem Band zugekehrten Seite der Gelenkhälfte eine Nase angeformt sein, die in Öffnungsstellung des Gelenks in eine korrespondierend im Band angeordnete Rastöffnung eingreift.

Nach der deutschen Gebrauchsmusterschrift 71 01 773 ist zwar schon ein Kunststoffscharnier bestehend aus zwei beiderseits an eine dünne, elastisch verformbare Biegezone anschließenden Schenkeln bekanntgeworden, die eine aus Steckteil und Fassungsteil bestehende Rastvorrichtung tragen, welche beim Schließen des Scharniers eine lösbare Verrastung der Schenkel herbeiführt. Abgesehen davon, daß aber bei der Erfindung nicht die Schließstellung, sondern die Öffnungsstellung des scharnierartigen Gelenkes arretierbar sein soll, dient das bekannte Scharnier einem völlig anderen Zweck und konnte, da es keinen Öffnungswinkelbegrenzer gibt, auch keine Anregungen für die vorliegende Erfindung geben.

Das scharnierartige Gelenk nach der Erfindung kann besonders vorteilhaft im Fahrzeugbau, z. B. im Automobilbau angewendet werden. Hier bieten sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten ist z. B. die Verwendung des erfindungsgemäßen Gelenks für die Befestigung einer Klappe an der Karosserieaußenwand eines Kraftfahrzeuges, wie sie zum Verdecken einer Karosserieöffnung benutzt wird, in der sich der Kraftstoffeinfüllstutzen befindet. Als besonderer Vorteil einer solchen Anwendung ist zu verzeichnen, daß unerwünschte Korrosionsschäden, wie sie bei der herkömmlichen Verwendung metallischer Scharniere in der Praxis immer wieder auftreten, sowie auch dadurch gelegentlich verursachte unangenehme Geräuschbildung bei der Scharnierbetätigung, ausgeschlossen sind.

Eine einfache und zweckmäßige Befestigung des Gelenkes zwischen Klappe und Karosseriewand kann in weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Anwendung dadurch erfolgen, daß die als Leiste ausgebildete Gelenkhälfte mit der Klappe verbunden und die andere Gelenkhälfte mit Hilfe der in entsprechende Ausnehmungen in der Karosserieöffnung einsetzbaren Spreizdübel durch Eindrücken der Spreizbolzen in die Spreizdübel an der Karosserie arretierbar ist.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und anschließend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein scharnierartiges Kunststoffgelenk in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung des Gelenkes in teilweise eingebautem Zustand,

Fig.3, 4 eine perspektivische Ansicht des Gelenkes im eingebauten Zustand in geöffneter und geschlossene! Stellung,

F i g. 5 das Gelenk im Querschnitt nach Linie V-V ir Fig. 3,

F i g. 6 das Gelenk im Querschnitt nach Linie VI-VI π F i g. 4,

F i g. 7 die Anwendung des Gelenkes an de Tankverschlußklappe eines Kraftfahrzeuges in perspek uvischer Darstellung,

F i g. 8 eine weitere Ausführungsform des Gelenkes i perspektivischer Darstellung und

Fig.9 das Gelenk im Schnitt nach Linie IX-IX i Fig. 8.

Das aus Polypropylen gespritzte erfindungsgemäß scharnierartige Gelenk besteht nach Fig.¹. aus de beiden Gelenkhälften 1, 2, die als abgewinkelte Plati bzw. Leiste ausgebildet und durch eine in bekannt) Weise zur Erhöhung der Wechselbiegefestigkeit ii

Anschluß an den Spritzvorgang angeformte gereckte Gelenkstelle 3 (Filmscharnier) einstückig verbunden sind. Am freien Ende der Gelenkhälften 1 sind für die Montage in parallelen Ebenen zueinander versetzt zwei steckerartig wirkende Spreizdübel 4, 5 (Fig.5, 6) angeformt, die eine mittlere Bohrung 4', 5' aufweisen. Zur Montage der Gelenkhälfte 2 dienen an deren äußeren Enden angeformte Bolzen 6, 7. An der der Gelenkstelle 3 gegenüberliegenden Kante der Gelenkhälfte ist fiber ein Filmscharnier 8a ein durch weitere Filmscharniere 8b, 8c, 8tf flexibel ausgebildetes Band 8 angeformt, dessen freies Ende zwei ebenfalls angeformte Spreizbolzen 9,10 in solcher Anordnung besitzt, daß die Spreizbolzen bei der Montage des Gelenkes in die Bohrungen 4', 5' der Spreizdübel einführbar sind. Die Länge des Bandes 8 begrenzt den öffnungswinkel <x des Gelenkes (F i g. 5,9). Eine Ausnehmung 8' innerhalb des Bandes reguliert die Beanspruchung des Filmscharniers, dient der Erhöhung seiner Funktionsfähigkeit und bringt gleichzeitig eine Materialeinsparung mit sich.

In F i g. 2 ist der mögliche Einbau des erfindungsgemäßen Gelenkes veranschaulicht. Mit 11 ist eine teilweise dargestellte metallische Gehäusewand bezeichnet, die eine nicht näher gezeigte öffnung begrenzt, welche durch eine Tür 12 verschließbar ist. Zum Einbau der Gelenkhälfte 2 besitzt die Tür zwei etwa um 180° abgewinkelte Lappen 13, 14 mit Langlöchern 13', 14' (Fig.4), die einen Hohlraum bilden, in den die Gelenkhälfte 2 so eingeschoben wird, daß deren Bolzen 6,7(Fi g. 1) in die Langlöcher 13', 14' eingreifen. Anschließend werden die freien Bolzenenden mittels Ultraschallschweißung bei 6' bzw. 7' »vernietet«. Das mit der Tür nunmehr formschlüssig verbundene Gelenk wird dann mit seinen an der Gelenkhälfte 1 angeordneten Spreizdübeln 4, 5 in der äußeren Form der Spreizdübel angepaßte öffnungen 15,16 in der Gehäusewand eingeführt, und danach wird das Band 8 — wie gestrichelt dargestellt — in Pfeilrichtung so bewegt, daß die Spreizbolzen 9, 10 in die Spreizdübelbohrungen 4', 5' eindringen, in die sie fest eingedrückt werden. Beim Eindrücken spreizen sich die Spreizdübel in den Öffnungen 15, 16 und stellen eine formschlüssige Verbindung der anderen Gelenkhälfte 1 zur Gehäusewand 11 her.

Ein eingebautes Gelenk zeigen die F i g. 3 und 5 in Offenstellung und die F i g. 4 und 6 in Schließstellung.

ίο Für gleiche Teile sind hierbei — wie in allen Figuren — gleiche Bezugszeichen gewählt. Die Größe des öffnungswinkels λ wird durch die Länge des flexiblen Bandes 8 bestimmt.

Die F i g. 7 zeigt ein Anwendungsbeispiel für die Erfindung im Automobilbau. Zwei erfindungsgemäße Gelenke A, B dienen zur schwenkbaren Befestigung einer Klappe 17, wie sie zum Verschließen einer in der Fahrzeug-Karosseriewand 18 angeordneten Kammer 19 zur Aufnahme des Kraftstoffeinfüllrohres 20 üblich ist, mit der Karosseriewand.

In den F i g. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen scharnierartigen Gelenkes dargestellt, das zusätzlich eine Rastvorrichtung aufweist, um das Gelenk in Öffnungsstellung lösbar zu arretieren. Die Rastvorrichtung besteht aus einer etwa mittig an der dem Band zugekehrten Seite der Gelenkhälfte 1 angeformten sperriegelartigen Nase 1' und einer korrespondierend am Band 8 angeordneten Ausnehmung 8", in welche die Nase in der größten

Öffnungsstellung des Gelenkes einrastet und somit diese Stellung arretiert. Bei Betätigung des Gelenks in Richtung Schließstellung bewirkt der zwischen den Filmscharnieren 8a und 8b befindliche relativ starre Bandabschnitt die Ausrastung der Ausnehmung 8" aus der Nase Γ und damit die Entriegelung der vorhei gesperrten Schließstellung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff, dessen Gelenkhälften an eine gereckte, in der Gelenkachse liegende Gelenkstelle (Filmscharnier) angeformt und durch ein flexibles, einen Gelenköffnungwinkel begrenzendes Band verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Band (8) an nur einer Gelenkhälfte (2) angeformt und mit der ι ο andern Gelenkhälfte (1) über eine Haltevorrichtung mit dem Einbaugegenstand formschlüssig verbindbar ist.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung und Befestigungsorgan '5 ein oder mehrere an der Gelenkhälfte (1) angeformte Spreizdübel (4, 5) mit einer entsprechenden Anzahl in diese eingreifenden, am Band (8) korrespondierend angeformten Spreizbolzen (9, 10) vorgesehen sind. '■'■<>

3. Gelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Band (8) mit seiner der Haltevorrichtung entgegengesetzten Seite einstückig an der Gelenkhälfte (2) angeformt ist.

4. Gelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- as net, daß das Band (8) weitere parallel nebeneinander und parallel zur Gelenkachse angeordnete gereckte Gelenkstellen (Filmscharniere 8a, 8b, 8c, 8d) aufweist.

5. Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Gelenkstelle (3) und flexiblem Band (8) angeordnete Gelenkhälfte (2) als Leiste ausgebildet ist derart, daß sie die Gelenkhälfte (1) und das Band (8) in Richtung ihrer Längsachse überragt und ihre freien Enden Befestigungsmittel, z. B. angeformte Bolzen (6, 7) aufweisen.

6. Gelenk nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gelenkhälfte (1) und Band (8) eine 4¹^ gemeinsame Rastvorrichtung besitzen, durch welche das Gelenk (1, 2, 3) in öffnungsstellung lösbar verrastet.

7. Gelenk nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine an der dem Band zugekehrten Seite der 4i Gelenkhälfte (1) angeformte Nase (Γ), die in Öffnungsstellung des Gelenks in eine korrespondierend im Band (8) angeordnete Rastöffnung (8") eingreift.

8. Scharnierartiges Gelenk aus Kunststoff nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anwendung insbesondere im Fahrzeugbau zur Befestigung einer die Karosserieöffnung (19) für ein verdecktes Kraftstoffeinfüllrohr (20) abdeckenden Schwenkklappe (17) an der Karosseriewand (18).

9. Anwendung des Gelenkes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhälfte (2) mit der Klappe (17) verbunden und die andere Gelenkhälfte (1) mit Hilfe der in entsprechende Ausnehmungen (15, 16) in der Karosserieöffnung f>° (19) einsetzbaren Spreizdübel (4, 5) durch Eindrükken der Spreizbolzen (8,9) in die Spreizdübel an der Karosseriewand (18) arretierbar ist.

10. Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhälfte (1) plattenförmig mit im Querschnitt winkliger, insbesondere nahezu rechtwinkliger Form und unterschiedlicher Schenkellänge ausgebildet ist, wobei der kürzere Schenkel mit seiner dem Scheitel abgewandtei Kante unmittelbar an die Gelenkstelle (3) anschließt