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"Charnière auto-équilibrée, aveo ressort compensateur et sur- faces de came coopérantes, particulièrement pour couvercles de congélateurs et similaires".
La présente invention a pour objet une charnière auto.: équilibrée, destinée à trouver un emploi dans toutes les appli- cations dans lesquelles un couvercle ou un autre élément tournant, assemblé avec une structure stationnaire, doit pouvoir rester dans la position d'ouverture dans laquelle il a été amené. Suivant la présente invention la charnière doit en outre provoquer la fermeture automatique du couvercle lorsque
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l'angle compris entre le récipient et le couvercle est infé rieur à 10 .Une application particulière de cette charnière est celle pour des congélateurs ou conservateurs réfrigérés pour aliments.
On connaît déjà différents types de charnières dans lesquelles le poids propre du couvercle est compensé par des ressorts. Ces charnières auto-équilibrées ont l'inconvénient, toutefois, d'être constituées par un grand nombre de pièces, fait qui a une incidence défavorable sur leur prix de revient aussi bien dans la fabrication que dans le montage.
Le but principal de la présente invention est de réa- liser une charnière auto-équilibrée efficiente composée d'un nombre réduit de pièces simples, donc économique et nécessai- rement robuste, qui se caractérisé essentiellement en ce qu'elle, comprend une enveloppe supportant une tige sur laquelle est monté un ressort ainsi qu'un organe coulissant muni de surfaces de @ sur lequel agit ledit ressort et coopérant avec des surfaces de came présentées par une tête destinée à l'assem- blage direct ou indirect avec le couvercle ou élément similaire',
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exem- ple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels !
La figure 1 est une vue en coupe axiale de la charnière suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation frontale de la tête seule, c'est-à-dire une vue de coté où la tête est assem- blée avec le couvercle ou organe similaire à supporter.
La figure 3 est une vue en élévation frontale des surfaces de came présentes sur l'organe coulissant sur lequel le ressort fait pression.
La figure 4 est une vue en coupe axiale, verticale
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d'une autre forme de réalisation de la charnière.
La figure 5 est une vue en perspective "éclatée" de is charnière de la figure 4.
Aux figures 1 à 3, la référence 1 désigne dans l'ensemble l'enveloppe extérieure de la charnière, enveloppe ayant une section transversale en U avec des ailes ou flasques 2 dirigés vers l'extérieur, percés de manière à permettre la fixation, par exemple au moyen de vis, au dos d'un congélateur ou conservateur 3 dont le couvercle 4 doit être supporté dans les diverses positions possibles d'ouverture, en état d'équi- libre, par la charnière proposée par la présente invention.
Entre les deux parois latérales 5 de la botte est fixé et disposé un axe percé inférieur 6 avec un trou transver- sal médian fileté. Entre ces pai est également prévu, plus haut, un deuxième axe 7 percé au centre en 8 La position des axes et de leurs trous est telle que ces derniers sont alignés entre eux.
Dans le trou fileté de l'axe 6 est vissée une tige indiquée dans son ensemble par la référence 9, filetée sur une partie de son développement axial, en 10 où elle possède un plus grand diamètre. Sur la partie restante de son développement axial, la tige présente un diamètre inférieur, elle est lisse et elle pénètre dans le trou médian 8 de l'axe 7
Sur la tige 9 munie d'une tête d'actionnement 11, est enfilée une coupelle guide-ressort 12 qui rencontre le gradin qui constitue la zone de délimitation entre la partie lisse et la partie filetée de cette tige. Contre le flasque . de la coupelle faite en acier, s'applique l'extrémité infé- rieure d'un ressort hélicoïdal de compression 13 dont l'au- tre extrémité s'applique contre l'épaulement inférieur 14 d'un organe porte-came en nylon 15, organe enfilé lui aussi sur la tige 9.
Plus précisément, l'organe 15 présente un appendice
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tubulaire 16 enfilé sur la tige et entouré, à une certaine distance, par le ressort 13; l'organe 15 présente une partie supérieure clairement visible à la figure 3, formée par deux surfaces de came égales entre elles et parallèles 17, séparée par une saillie intermédiaire 18 coupée par l'ouverture 19 du trou axial qui traverse l'organe 15.
Les deux surfaces 17 sont destinées à coopérer avec une paire de bras parallèles 18 appartenant à la tête, indi- quée dans l'ensemble par la référence 20, qui sert à la fixation au couvercle 4.
La tête 20 est montée à pivotement sur l'axe 7, au moyen du trou 30, elle est réalisée de préférence en aluminium moulé sous pression et elle présente une plaque de connexion 21 avec des trous de part en part et une partie à fourchette dont font partie les bras 18, dont les faces inférieures profilées coopèrent avec les surfaces de came 17 de l'organe 15. Les deux bras 18 sont unis par un pont 19 faisant fonction de sûreté, dans le sens qu'en cas d'endommagements ce pont servira à empêcher une rotation excessive en arrière (sens de la flèche A) du couvercle 4; à cet effet, le pont 19 prendra appui contre l'extrémité supérieure de la tige 9 qui sort normalement du trou 8 de l'axe supérieur 7.
Il est intéressant de noter que l'organe 15 est fait en nylon alors que la tête 10 est en aluminium. Les surfaces de came à contact réciproque, 17 et 18, sont donc sousmises à une usure minime.
Le profil des surfaces coopérantes 17 et 18 et la force du ressort (réglable par vissage ou dévissage de la tige 9) seront évidemment tels qu'ils compensent les divers moments de rotation créés par le propre poids du couvercle dans les différentes positions d'ouverture de ce dernier.
En se référant aux figures 4 et 5, la référence 101
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indique dans son ensemble l'enveloppe ou corps extérieur de la charnière, qui présente une section transversale en U. Les ai- les du U sont indiquées par la référence 102 et chacune présen- te, en correspondance avec une extrémité, un trou 103. Les deux trous alignés 103 servent de support pour un axe trans- versal 104, percé transversalement et fileté en 105. Cet axe passe à travers un trou transversal 106 pratiqué dans la tête 107. La tête 107 présente un appendice 108 avec des trous 109 pour la fixation au couvercle (non représenté) et une paire de bras 110 munis d'une surface de came destinée à collaborer pour l'équilibrage avec les surfaces de came 111 présentes aux extrémités d'un organe indiqué dans son ensemble par 112.
La conformation des surfaces de came 110 et 111 est considérée comme connue; ,,: estime donc inutile de s'étendre sur une description, détaillée de celle-ci.
L'organe 112 est réalisé.en une matière synthétique, par exemple du nylon, et il comprend un appendice tubulaire 113.
A travers l'appendice 113 passe une tige 114 qui est munie d'une extrémité filetée 115 destinée à être vissée dans le trou fileté 105 de l'élément transversal 104. Sur l'appendice 113 est placé le ressort de compensation hélicoïdal 116 qui s'applique, d'un coté, contre la tête de l'organe 112 et, de l'autre, contre un guide-ressort 117tait lui aussi en matière synthétique, par exemple du nylon, et qui présente un trou traversant 118 et, sur une face, un appendice cylindrique annulaire 119, entourant ce trou. Sur un coté, le guide-ressort 117 présente un bord 120 muni sur les côtés opposés parallèles de deux cannelures de guidage 121.
Par ces deux cannelures 121, le guide-ressort 118 est guidé de manière à pouvoir coulisser le long des cotés oppo- sés parallèles et sur le même plan 122 que celui d'une fonte 123 pratiquée longitudinalement dans la zone de fond de l'enveloppe 101.
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Le ressort 116 s'applique, par l'intermédiaire du guide-ressort 117 contre la tête d'extrémité 124 de la tige 114.
Comme on le voit à la figure 4, aussi bien la tête 107 que l'enveloppe 101 peuvent être fermées par des chapeaux en matière plastique 124 et 125 munis de saillies qui forment des ouvertures comme celles indiquées en 126 à la figure 5
Dans la zone de fond de la botte 101 sont prévues des ouvertures 127 pour la fixation de la charnière au congélateur par l'intermédiaire de vis.
Le fonctionnement de cette forme de réalisation est évidente. La rotation imprimée au couvercle, qui tourne donc autour de l'axe 104, modifie le couple (dû au propre poids) qui tend à amener le couvercle en position de fermeture et modifie dans une mesure correspondante, c'est-à-dire de façon à équilibrer ce couple, le couple qui agit sur la tête 107, à travers les surfaces de came coopérantes 110 et 111, à cause du ressort 116 dont la force peut être réglée préalablement en agissant sur la tête découpée 124.
Le montage de la charnière est le suivant :
Sur la tige ou axe 114, on enfile dans l'ordre le guide-ressort 117, le ressort 116 et l'organe 112. Séparément, dans les ouvertures alignées 103 et 106, on introduit l'axe 104 de façon que son trou fileté 105 soit dirigé vers le coté ouvert de la boite 101. Puis, on visse l'extrémité filetée
115 de la tige 114 dans le trou 105 de façon obtenir un accouplement de peu de spires des filets respectifs. Ensuite, on fait tourner l'ensemble formé par la tige 114 et par les parties montées sur elle, avec l'axe 104, jusqu'à ce que.l'axe de la tige 104 se place pratiquement parallèlement à la surface de fond de la boîte 101.
Dans cette position, on enfile les cannelures 121 du guide-ressort 117 sur les bords
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122 et on visse la tige 114 jusqu'à obtenir la compression désirée du ressort 116.
Evidemment, les dimensions ainsi que les maté- : riaux employés pourront être quelconques, suivant les exigen- ces.
REVENDICATIONS..
1.- Charnière auto-équilibrée, caractérisée en ce ; qu'elle comprend une enveloppe supportant une tige sur laquelle est placé un ressort et est monté à coulissement un organe muni de surfaces de came sur lequel agit ledit ressort et coopérant avec des surfaces de came présentées par une tête destinée à ; être assemblée sur la partie mobile (par exemple un couvercle).
2. - Charnière suivant revendicatin 1 caractérisée en ce que la tige est supportée par l'enveloppe par l'intermé- diaire d'éléments transversaux portés par l'enveloppe elle-même.',
3.- Charnière suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la tige présente une partie filetée s'accouplant avec un des éléments transversaux tandis que la partie non filetée de cette tige pénètre dans un trou co-axial avec le trou taraudé et appartenant à un autre élément trans- versal.
4.- Charnière suivant les revendications précédentes, caractérisée en ce que sur la tige est monté à coulissement l'organe porte-came formé par un appendice tubulaire enfilé sur la tige et entouré par le ressort.
5.- Charnière suivant les revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête est en aluminium, tandis que l'organe muni de surfaces de came est en nylon.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Self-balancing hinge, with compensating spring and cooperating cam faces, especially for freezer lids and the like".
The object of the present invention is a self-balancing hinge, intended to find use in all applications in which a cover or other rotating element, assembled with a stationary structure, must be able to remain in the open position in the open. which he was brought. According to the present invention, the hinge must also cause the automatic closing of the cover when
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the angle between the container and the lid is less than 10. A particular application of this hinge is that for freezers or refrigerated food preservers.
Different types of hinges are already known in which the own weight of the cover is compensated for by springs. These self-balancing hinges have the drawback, however, of being constituted by a large number of parts, a fact which has an unfavorable effect on their cost price both in manufacture and in assembly.
The main aim of the present invention is to achieve an efficient self-balancing hinge composed of a reduced number of simple parts, therefore economical and necessarily robust, which is characterized essentially in that it comprises a supporting casing. a rod on which is mounted a spring as well as a sliding member provided with @ surfaces on which the said spring acts and cooperating with cam surfaces presented by a head intended for direct or indirect assembly with the cover or element similar',
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which!
Figure 1 is an axial sectional view of the hinge according to the invention.
Figure 2 is a front elevational view of the head alone, i.e. a side view where the head is assembled with the cover or the like to be supported.
Figure 3 is a front elevational view of the cam surfaces present on the sliding member pressurized by the spring.
Figure 4 is an axial sectional view, vertical
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of another embodiment of the hinge.
Figure 5 is an "exploded" perspective view of the hinge of Figure 4.
In Figures 1 to 3, the reference 1 designates overall the outer casing of the hinge, casing having a U-shaped cross section with wings or flanges 2 directed outwards, drilled so as to allow fixing, by for example by means of screws, on the back of a freezer or conservator 3, the cover 4 of which must be supported in the various possible open positions, in a balanced state, by the hinge proposed by the present invention.
Between the two side walls 5 of the boot is fixed and arranged a lower drilled pin 6 with a threaded median transverse hole. Between these pai is also provided, above, a second pin 7 drilled in the center at 8 The position of the pins and their holes is such that the latter are aligned with each other.
In the threaded hole of the axis 6 is screwed a rod indicated as a whole by the reference 9, threaded over part of its axial development, at 10 where it has a larger diameter. On the remaining part of its axial development the rod has a smaller diameter, it is smooth, and it enters the middle hole 8 of the axis 7
On the rod 9 provided with an actuating head 11, is threaded a spring guide cup 12 which meets the step which constitutes the delimitation zone between the smooth part and the threaded part of this rod. Against the flange. of the cup made of steel, the lower end of a helical compression spring 13 is applied, the other end of which is applied against the lower shoulder 14 of a nylon cam holder 15 , member also threaded on the rod 9.
More precisely, the member 15 has an appendix
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tubular 16 threaded onto the rod and surrounded, at a certain distance, by the spring 13; the member 15 has an upper part clearly visible in FIG. 3, formed by two cam surfaces 17 equal to each other and parallel, separated by an intermediate projection 18 cut by the opening 19 of the axial hole which passes through the member 15.
The two surfaces 17 are intended to cooperate with a pair of parallel arms 18 belonging to the head, generally indicated by the reference 20, which serves for fixing to the cover 4.
The head 20 is mounted to pivot on the axis 7, by means of the hole 30, it is preferably made of die-cast aluminum and it has a connection plate 21 with through holes and a fork part of which are part of the arms 18, the profiled lower faces of which cooperate with the cam surfaces 17 of the member 15. The two arms 18 are joined by a bridge 19 acting as a safety device, in the sense that in the event of damage this bridge will serve to prevent excessive backward rotation (direction of arrow A) of cover 4; for this purpose, the bridge 19 will bear against the upper end of the rod 9 which normally comes out of the hole 8 of the upper axis 7.
It is interesting to note that the member 15 is made of nylon while the head 10 is made of aluminum. The reciprocating cam surfaces, 17 and 18, are therefore subject to minimal wear.
The profile of the cooperating surfaces 17 and 18 and the force of the spring (adjustable by screwing or unscrewing the rod 9) will obviously be such that they compensate for the various moments of rotation created by the own weight of the cover in the different opening positions. of the last.
Referring to Figures 4 and 5, the reference 101
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indicates as a whole the casing or outer body of the hinge, which has a U-shaped cross section. The wings of the U are indicated by the reference 102 and each has, in correspondence with one end, a hole 103. The two aligned holes 103 serve as a support for a transverse axis 104, drilled transversely and threaded at 105. This axis passes through a transverse hole 106 made in the head 107. The head 107 has an appendage 108 with holes 109 for the attachment to the cover (not shown) and a pair of arms 110 provided with a cam surface intended to collaborate for balancing with the cam surfaces 111 present at the ends of a member indicated as a whole by 112.
The conformation of the cam surfaces 110 and 111 is considered to be known; ,,: therefore considers it unnecessary to expand on a detailed description thereof.
The member 112 is made of a synthetic material, for example nylon, and it comprises a tubular appendage 113.
Through the appendix 113 passes a rod 114 which is provided with a threaded end 115 intended to be screwed into the threaded hole 105 of the cross member 104. On the appendix 113 is placed the helical compensation spring 116 which s 'applied, on one side, against the head of the member 112 and, on the other, against a spring guide 117 was also made of synthetic material, for example nylon, and which has a through hole 118 and, on one face, an annular cylindrical appendage 119, surrounding this hole. On one side, the spring guide 117 has an edge 120 provided on the opposite parallel sides with two guide grooves 121.
By these two grooves 121, the spring guide 118 is guided so as to be able to slide along the parallel opposite sides and on the same plane 122 as that of a cast iron 123 formed longitudinally in the bottom zone of the casing. 101.
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The spring 116 is applied, by means of the spring guide 117 against the end head 124 of the rod 114.
As seen in Figure 4, both the head 107 and the casing 101 can be closed by plastic caps 124 and 125 provided with projections which form openings like those indicated at 126 in Figure 5
In the bottom zone of the boot 101 are provided openings 127 for fixing the hinge to the freezer by means of screws.
The operation of this embodiment is obvious. The rotation imparted to the cover, which therefore turns around the axis 104, modifies the torque (due to its own weight) which tends to bring the cover to the closed position and modifies to a corresponding extent, that is to say of so as to balance this torque, the torque which acts on the head 107, through the cooperating cam surfaces 110 and 111, because of the spring 116, the force of which can be adjusted beforehand by acting on the cut head 124.
The assembly of the hinge is as follows:
On the rod or pin 114, the spring guide 117, the spring 116 and the member 112 are threaded in order. Separately, in the aligned openings 103 and 106, the pin 104 is introduced so that its threaded hole 105 is directed towards the open side of the box 101. Then, we screw the threaded end
115 of the rod 114 in the hole 105 so as to obtain a coupling of few turns of the respective threads. Then, the assembly formed by the rod 114 and the parts mounted on it is rotated with the axis 104, until the axis of the rod 104 is placed substantially parallel to the bottom surface of the tube. box 101.
In this position, the grooves 121 of the spring guide 117 are threaded on the edges
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122 and the rod 114 is screwed until the desired compression of the spring 116 is obtained.
Obviously, the dimensions as well as the materials used could be any, according to the requirements.
CLAIMS ..
1.- Self-balancing hinge, characterized in that; that it comprises a casing supporting a rod on which is placed a spring and is slidably mounted a member provided with cam surfaces on which said spring acts and cooperating with cam surfaces presented by a head intended for; be assembled on the mobile part (for example a cover).
2. - Hinge according to revendicatin 1 characterized in that the rod is supported by the casing by the intermediary of transverse elements carried by the casing itself. ',
3.- Hinge according to claims 1 and 2, characterized in that the rod has a threaded portion mating with one of the transverse elements while the unthreaded portion of this rod enters a co-axial hole with the threaded hole and belonging to another transverse element.
4.- Hinge according to the preceding claims, characterized in that on the rod is slidably mounted the cam holder member formed by a tubular appendage threaded onto the rod and surrounded by the spring.
5.- Hinge according to the preceding claims, characterized in that the head is made of aluminum, while the member provided with cam surfaces is made of nylon.
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