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'tSchließfederscharnier" Zusatz zu Patent ....(P 22 19 616.3-23)
Die Erfindung bezieht sich auf Schließfederscharniere, und zwar insbesondere auf
solche für Möbel. Die Scharniere dieser Art sind mit einer Schließfeder ausgestattet,
die zwischen einem der beiden Scharnier-Anschlagteile und einem beweglichen Teil
des Scharniergelenks angeordnet ist. Hierbei hat die Schließfeder die Aufgabe, die
TUr vollständig in die Schließstellung zu bringen und darin zu halten.
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Gegenstand des Patents .... (P 22 19 616.3-23) ist ein solches Schließfederscharnier,
bei dem das eine Ende der Schließfeder sich längs eines konzentrisch zur Schwenkachse
verlaufenden Kreisbogens bewegt, während die Führungsbahn des anderen Endes der
Feder im wesentlichen zwar ebenfalls konzentrisch verläuft, längs eines kurzen,
unmittelbar vor der Schließstellung liegenden Abschnitts jedoch gemäß einer Bahn,
deren Abstand von der Schwenkachse sich mit fortschreitender Annäherung an die Schließstellung
verringert. Aufgrund dieser Merkmale ergibt sich, daß bei einer mit solchen
Scharnieren
befestigten Tür auf dem überwiegenden Teil des Öffnungsweges, nämlich von der Offenstellung
bis kurz vor der Schließstellung, keine Kräfte auftreten, die die Tür zu schließen
suchen. Die Tür kann also innerhalb eines weiten Bereichs ihres Öffnungswinkels
stehen bleiben, ohne von selbst zuzuschlagen. Die schließende Kraft tritt erst dann
in die Erscheinung, wenn die Tür sich ihrer Schließstellung schon weitgehend genähert
hat.
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Das Scharnier gemäß der vorliegenden Erfindung stimmt in dieser Hinsicht
mit dem Scharnier nach dem Hauptpatent überein, ist aber das Ergebnis einer Weiterentwicklung,
die von der Aufgabe ausgegangen ist, die Lebensdauer zu vergrößeren. An sich ist
es bekannt, den Abrieb zwischen aufeinander gleitenden Teilen, die aus mechanischen
Gründen aus Metall gefertigt werden, dadurch zu verringern, daß man das eine der
beiden Teile mit Kunststoff überzieht, weil Kunststoff auf Metall gut und ohne Abrieb
gleitet. So ist bei dem Schließfederscharnier nach dem Hauptpatent die Schließfeder
mit einem Kunststoffkörper ausgestattet, mit dem sie sich auf der metallischen Führungsbahn
abstützt, so daß also bei der Bewegung des Scharniers dieser Kunststoffkörper auf
der Führungsbahn gleitend entlangläuft.
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Es liegt aber auf der Hand, daß der aus Kunststoff bestehende Gleitschuh,
trotz der guten Gleiteigenschaft von Kunststoff, sich im Laufe der Zeit doch auch
abnutzen muß. Dieses läßt sich natürlich nicht vermeiden. Es wird aber gemäß der
Erfindung dieser Nachteil ganz erheblich dadurch verringert, daß der die Fhrungsbahn
aufweisende FUhrungskörper mit einer als Gleitbahn dienenden Kunststoffauflage versehen
wird. Der tragende Teil dieses FUhrungskörpers kann also nach wie vor aus Metall
gefertigt werden. Dann besteht ein solcher Fuhrungskörper aus einem metallischen
Kern, auf den die Kunststoffauflage aufgebracht ist. Dieses ist die bevorzugte Ausführungsform.
Erwähnt sei allerdings, daß man von einer solchen Unterteilung auch absehen kann,
indem man den Führungskörper und den von diesem FUhrungskörper umschlossenen Teil
in einem einzigen Stück aus Kunststoff herstellt.
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Dadurch, daß das zur Verbesserung der Gleitfähigkeit dienende Element
aus Kunststoff nicht auf der Feder angebracht ist, sondern den Führungskörper darstellt,
ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß nunmehr nicht ein eng begrenzter Bereich
der Abnutzung unterworfen wird, denn nunmehr erstreckt sich der Gleitvorgang über
einen längeren
Kunststoffweg, nämlich über die gesamte Länge der
Gleitbahn. Dadurch ergibt sich, daß die spezifische Abnutzung pro Flächeneinheit
auf einen entsprechenden Bruchteil verringert wird.
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Gemäß weiterer Erfindung wird die Fuhrungsbahn auf dem Wege von der
Offenstellung zur Schließstellung nicht bis zum Totpunkt kreisbogenförmig ausgeführt,
sondern es wird vor dem Totpunkt ein kurzer Abschnitt vorgesehen, längs dessen der
Abstand der Gleitbahn vom Mittelpunkt größer wird als der Halbmesser des kreisbogenförmigen
Teiles der Gleitbahn. Wenn man also die Tür schließt, dann muß kurz vor dem Totpunkt
noch eine geringfügige schließende Kraft aufgewandt werden, um die genannte kurze
Wegstrecke bis zum Totpunkt zu überwinden, und erst danach setzt die schließende
Kraft ein. So wird durch die Einfügung des kurzen Abschnitts größerer Spannung die
schließende Wirkung auf dem letzten kurzen Abschnitt verbessert. Für diese weitere
Verbesserung ist die Unterteilung, nämlich die Ausbildung des Führungskörpers mit
einem metallischen Kern und einer Kunststoffauflage, sehr vorteilhaft. So kann man
serienmäßig eine Grundtype dieses Schließfederscharniers fertigen und braucht für
die verschiedenen Verwendungszwecke dann zu diesem metallischen Kern des Führungskörpers
nur verschiedene
Kunststoffkappen herzustellen, um mit dieser einen
Grundtype den verschiedensten Anforderungen gerecht zu werden, die in den unterschiedlich
gelagerten Verwendungsfällen gestellt werden.
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Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar in zwei etwas unterschiedlichen Formen
der praktischen Verwirklichung des Grundgedankens. Auch hier - wie im Hauptpatent
- ist ein Kreuzgelenkscharnier gewählt, bei dem die Scharnierarme an ihren schwingenden
Enden durch Schwinghebel geführt sind. Auch zu dieser verbesserten Ausführungsform
gilt, daß die Ausbildung des Gelenks nicht auf die Form des Kreuzgelenks beschränkt
ist. Die Erfindung gilt vielmehr auch für Scharniere mit Gelenkviereck und anderen
Gelenkformen.
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Fig. 1 stellt das zur Veranschaulichung gewählte Kreuzgelenkscharnier
als Ganzes in Seitenansicht dar, und zwar teilweise im Schnitt.
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Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab die wesentlichen Elemente der ersten
Ausfwirungsform, nämlich den Führungskörper und die Feder, in Seitenansicht, teilweise
im Schnitt, während
Fig. 3 die gleichen Elemente in der gleichen
Ansicht, ebenfalls teilweise im Schnitt, in einer etwas abgewandelten Ausführungsform
darstellt.
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Das als Ausführungsbeispiel gewählte Kreuzgelenkscharnier dient dazu,
an einer Tragwand 1 eine Tür 2 zu befestigen.
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Das Tragwand-Anschlagteil 3 des Scharniers ist in der üblichen Weise
mittels einer Montageplatte 4 an der Tragwand 1 befestigt Das Tür-Anschlagteil 5
hat die ebenfalls weit verbreitete Form eines Einstecktopfes, der in der Regel nach
dem Spritzgießverfahren aus Kunststoff gefertigt wird.
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Das Kreuzgelenk ist durch die beiden Gelenkarme 6 und 7 gebildet,
die mittels eines Gelenkzapfens 8 gelenkig miteinander verbunden sind. Der Gelenkarm
6 ist am Tragwand-Anschlagteil 3 mittels eines Gelenkzapfens 9 schwenkbar gehaltert
und der Gelenkarm 7 am Tür-Anschlagteil 5 mittels eines Gelenkzapfens 10.
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Die schwingenden Enden der beiden Gelenkarme 6 und 7 werden in bekannter
Weise mit Hilfe von Schwinghebeln 11 und 12 auf kreisbogenförmigen Bahnen geführt.
Der Schwinghebel 11 ist am Tür-Anschlagteil 5 mittels eines Gelenkzapfens 13 gehaltert
und der Schwinghebel 12 am Tragwand-Anschlagteil 3 mittels eines Gelenkzapfens 14.
Das schwingende
Ende des Schwinghebels 11 ist an den Scharnierarm
6 mittels eines Zapfens 15 angelenkt und das schwingende Ende des Schwinghebels
12 an das Ende des Scharnierarms 7 mittels eines Gelenkzapfens 16.
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Die Schließfeder 30 stellt eine U-förmig gebogene Blattfeder dar,
die mit ihrem geschlossenen Ende den Gelenkzapfen 16 umgreift. Das eine Ende 34
der Schließfeder 30 stützt sich auf das untere Ende des Schwinghebels 12. Hierdurch
ist die Schließfeder 30 an diesem Ende festgelegt. Beim Öffnen und Schließen des
Scharniers bewegt sich dieses Ende 34 der Feder längs eines Kreisbogens um den Gelenkzapfen
14.
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Dem anderen Ende 35 der Schließfeder ist die auf dem Tragarm-Anschlagteil
3 angebrachte Führungsbahn 42 zugeordnet.
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Diese Führungsbahn stellt im wesentlichen einen Ausschnitt eines Zylindermantels
dar. Insoweit verläuft also die Schnittlinie dieser Führungsbahn gemäß einem Kreisbogen,
koaxial zum Gelenkzapfen 14.
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Diese Führungsbahn 42 stellt entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung
einen selbständigen Körper aus Kunststoff dar, während der diesen Kunststoffkörper
tragende
Kern 43 aus Metall bestehen kann, beispielsweise aus Zinkdruckguß.
Er kann aber natürlich auch aus einem Kunststoff von besonders hoher Festigkeit
hergestellt werden.
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Die Schließfeder 30 aus Stahl benötigt in diesem Falle nicht den
Gleitschuh aus Kunststoff, wie er gemäß dem Hauptpatent vorgesehen ist, denn beim
Gleiten von Stahl auf Kunststoff ist der Abtrieb so gering, daß eine merkbare Verbesserung
nicht erzielt wird, wenn man auch die Feder 30 mit einem Gleitschuh aus Kunststoff
versieht, wenngleich dieses nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden soll.
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Das Ende der Feder 30 stützt sich also auf der Führungsbahn 42 ab
und läuft bei der Bewegung des Scharniers gleitend auf dieser Bahn entlang.
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Der Kunststoffkörper 42 wird vorzugsweise, wie schon dargelegt, als
selbständiges Element gefertigt werden, beispielsweise nach dem Spritzgießverfahren
oder auf dem Wege über einen durch Extrudieren gefertigten Strang, der in die einzelnen
Gleitkörper zerschnitten wird.
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Es ist ersichtlich, daß die Führungsbahn 42 des Grundkörpers 43 auf
dem überwiegenden Teil gemäß einem Kreisbogen verläuft, dessen Mittelpunkt auf der
geometrischen
Achse des Schwenkzapfens 14 liegt. Nur am äußersten,
in Fig. 2 unten liegenden Ende verringert sich der Abstand der Führungsbahn von
dem Schwenkzapfen 14. Dieser Verlauf der Führungskurve bewirkt, daß das vorfedernde
Ende der Feder 30 so lange, als es sich auf dem kreisbogenförmigen Teil der Fuh'rungsbahn
42 bewegt, nicht vorfedern kann, also unter konstanter Spannung verbleibt. Auch
bei dieser Ausführungsform wird somit während der gesamten Bewegung der Tür über
diesen Bereich irgendeine Kraft in öffnender oder schließender Richtung auf die
Tür nicht ausgeübt. Erst wenn die Feder 30 denjenigen Punkt der Führungsbahn 42
überschritten hat, von dem an der Halbmesser der Führungsbahn kleiner wird, kann
dieses Federende vorfedern, um von diesem Totpunkt an schließlich die Tür in die
Schließstellung zu verbringen und in dieser Schließstellung festzuhalten.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist geringfügig abgewandelt,
und zwar dient diese Abwandlung dem Zweck, das sichere Festhalten in der Schließstellung
noch besser zu gewährleisten. Bei diesem Ausführungsbeispiel geht derjenige Teil
der Führungsbahn 52, der zunächst von dem der Offenstellung entsprechenden Ende
gemäß einem zur Achse 14 koaxialen Kreisbogen verläuft, nicht unmittelbar in den
Teil geringer werdenden Abstands von der Achse 14 über, sondern es wird
dieser
Abstand auf dem durch einen Pfeil 53 bezeichneten Abschnitt zunächst allmählich
etwas größer, um an der durch einen Pfeil 54 bezeichneten Stelle, nämlich dem Totpunkt,
seinen Maximalwert zu erreichen. Es muß also kurz vor der Schließstellung eine gewisse
Kraft aufgewandt werden, um diesen Totpunkt 54 zu überwinden. Nach Überwindung des
Totpunktes spielt sich der weitere Vorgang dann wieder in gleicher Weise ab wie
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Mit Uberschreitung des Totpunktes 54 setzt
also die schließende Kraft ein, die die Tür in die Schließstellung bewegt und in
dieser Endstellung festhält. Durch die Schaffung dieses ausgesprochenen Totpunktes,
der beim Schließen der Tür überwunden werden muß, wird also das zuverlässige Schließen
noch besser gewährleistet als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2.
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Die an ein Schließfederscharnier zu stellenden Anforderungen können
bei verschiedenen Verwendungszwecken unterschiedlich sein. Diesen unterschiedlichen
Anforderungen kann bei dem Scharnier gemäß der Erfindung auf besonders einfache
und billige Weise Rechnung getragen werden, und dieses ist ein weiterer wichtiger
Vorteil der Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist nämlich nicht erforderlich,
für
jeden Verwendungszweck je eine eigene Scharniertype zu fertigen, sondern es genügt,
unterschiedliche Kunststoffverkleidungen 42 bzw. 52 herzustellen und auf den metallischen
Kern 43 aufzustecken. Es ist also möglich, die beiden Ausführungsformen gemäß Fig.
2 und Fig. 3 in einer einzigen Grundform auszuführen, beispielsweise mit einem metallischen
Kern von der Form der Kerne 43 gemäß Fig. 2 und 3, und für diesen Kern Kunststoffmäntel
von unterschiedlichen Formen vorzusehen, wie es die Kunststoffmäntel 42 und 52 zeigen.
Hierdurch wird die billige Fertigung in großen Serien ermöglicht, während die Fertigung
unterschiedlicher Typen in kleineren Serien nicht nur eine Verteuerung der Fertigung
ergibt, sondern auch zu einer umständlichen Bevorratung führt.