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Die
Erfindung betrifft ein Scharnierband aufweisend zumindest zwei Bandteile
mit jeweils mindestens einer Bandrolle und mit einem die Bandrollen durchgreifenden
Kupplungsstift, wobei die äußeren Enden der Bandrollen
jeweils mittels einer stoffschlüssig mit der Bandrolle
verbundenen Deckplatte verschlossen sind und wobei zwischen zwei
Bandrollen ein Axialgleitlager angeordnet ist, das durch eine Lagerbuchse
und einen Gleitring gebildet ist.
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Derartige
Scharnierbänder sind bekannt und können zwei,
drei, vier oder mehr Bandrollen aufweisen, wobei an den Bandteilen
einerseits ein sogenannter Innenlappen und andererseits ein sogenannter
Außenlappen zur Befestigung einerseits an einem Türflügel
und andererseits an einem Türrahmen angeordnet sind. Dabei
sind selbstverständlich jeweils nur die außenliegenden äußeren
Enden der Bandrollen mittels Deckplatten verschlossen, da ansonsten der
Kupplungsstift die Bandrollen durchgreift. Eine häufig
anzutreffende Lösung ist ein dreiteiliges Scharnierband,
bei dem das Bandteil mit dem Außenlappen zwei außenliegende
Bandrollen aufweist und das Bandteil mit dem Innenlappen eine einzelne, innenliegende
Bandrolle aufweist. Ein solches Scharnierband ist beispielsweise
bekannt aus der
DE 36 41 117 .
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Es
hat sich bei diesen Scharnierbändern gezeigt, dass das
Axialgleitlager, welches durch eine Lagerbuchse und einen Gleitring
gebildet ist und zwischen zwei Bandrollen angeordnet ist, einem
starken Verschleiß unterliegt, da mitunter hohe Türgewichte aufzunehmen
sind.
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Die
Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist daher, ein gattungsgemäßes
Scharnierband derart weiterzubilden, dass das Axialgleitlager eine höhere
Tragfestigkeit und Standfestigkeit und ein besseres Verschleißverhalten
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnierband
gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Dadurch,
dass der Gleitring sich bei dem erfindungsgemäßen
Scharnierband axial gegen die Bandrolle und gegen eine in die Bandrolle
eingesetzte Führungsbuchse abstützt, wird die
axiale Auflagefläche des Gleitringes gegenüber
dem Stand der Technik nahezu verdoppelt, woraus eine dementsprechend
verminderte Flächenpressung resultiert.
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Das
erfindungsgemäße Scharnierband weist dabei einen
sehr einfachen Aufbau auf und zeigt gegenüber dem Stand
der Technik eine deutlich verbesserte Tragfähigkeit und
Standfestigkeit, verbunden mit einer erhöhten Lebensdauer
durch einen geringeren Verschleiß des Axialgleitlagers.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform stützt sich
die Führungsbuchse axial gegen die am äußeren
Ende der Bandrolle angeordnete Deckplatte ab. Hierdurch wird eine
optimale Einleitung der Axialkraft erzielt und der Gleitring des
Axialgleitlagers zwischen zwei Bandrollen in optimaler Weise abgestützt.
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Vorzugsweise
sind die Deckplatten an den äußeren Enden der
Bandrollen in die Bandrollen eingeschweißt. Hierdurch kann
insbesondere unter Verwendung bekannter Verfahren zur Nachbearbeitung wie
Schleifen, Bürsten und/oder Polieren ein optisch ansprechendes
Scharnierband geschaffen werden.
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Die
Führungsbuchse und die Bandrolle können kraftschlüssig
miteinander verbunden sein. Alternativ kann die Führungsbuchse
relativ zur Bandrolle beweglich sein.
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Bevorzugt
ist die Führungsbuchse einteilig gestaltet und besteht
aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Messing, Edelstahl, Eisen
oder sonstigen Legierungen. Hierdurch ist es möglich, durch
eine geeignete Materialwahl das Scharnierband den jeweiligen Anforderungen
an Tragfähigkeit und Haltbarkeit anzupassen. Es ist auch
möglich, dass die Führungsbuchse mehrteilig gestaltet
ist, wobei die einzelnen Teile auch aus unterschiedlichen Materialien
bestehen können.
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Der
Kupplungsstift kann relativ zu jedem Bandteil des Scharnierbandes
frei drehbar sein. Alternativ können der Kupplungsstift
und die Führungsbuchse kraftschlüssig miteinander
verbunden sein. Insbesondere ist es somit möglich, durch
eine kraftschlüssige Verbindung von Kupplungsstift und
Führungsbuchse sowie gegebenenfalls kumulativ durch eine
kraftschlüssige Verbindung von Führungsbuchse
und äußerer Bandrolle den Kupplungsstift relativ zum
Außenlappen zu fixieren und lediglich eine Drehbarkeit
des Kupplungsstiftes relativ zum Innenlappen zuzulassen. Es ist
somit möglich, verschiedene Anordnungen zu realisieren.
Dadurch, dass die jeweils außenliegenden Bandrollen an
ihren äußeren Enden jeweils mittels einer stoffschlüssig
mit der Bandrolle verbundenen Deckplatte verschlossen sind, ist
es jedoch auch möglich, dass sich der Kupplungsstift relativ
zu jedem Bandteil des Scharnierbandes frei bewegen kann, da er sich
auch unter Last nicht aus dem Scharnierband herausdrehen kann, wie
dies vielfach bei Scharnierbändern nach dem Stand der Technik zu
beobachten ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gleitring einen
in etwa rechteckigen Querschnitt auf.
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Bei
dem Gleitring und/oder der Lagerbuchse des Axialgleitlagers kann
es sich um Kunststoff-Spritzteile handeln. Der Gleitring kann an
einer Seite eine minimale Abschrägung, d. h. eine Abweichung
von einem rechteckigen Querschnitt aufweisen, um ein Herauslösen
aus einer Spritzgussform zu erleichtern.
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Der
Gleitring kann klemmend auf dem Kupplungsstift angeordnet sein durch
eine entsprechende Auswahl der Maße und Toleranzen von
Gleitringinnendurchmesser und Kupplungsstiftaußendurchmesser.
Alternativ kann der Gleitring in einer bevorzugten Ausführungsform
frei beweglich auf dem Kupplungsstift angeordnet sein.
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In
einer alternativen Ausführungsform sind der Gleitring an
seiner Innenseite und die Lagerbuchse an ihrer Außenseite
derart ausgebildet, dass eine einclipsbare Verbindung, insbesondere
durch eine umlaufende Nut- und Federverbindung ausgebildet wird,
so dass der Gleitring axial gehaltert wird.
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Diese
Ausgestaltung dient der Vereinfachung der Montage des Scharnierbandes.
Nach einer endgültigen Montage des Scharnierbandes ist dadurch,
dass an den außenliegenden Bandrollen das jeweils äußere
Ende mit einer stoffschlüssig mit der Bandrolle verbundenen
Deckplatte verschlossen ist, das Scharnierband ohnehin nicht mehr
zerlegbar, und bietet somit insbesondere einen verbesserten Einbruchschutz.
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Vorzugsweise
weist das Scharnierband zumindest eine Notlaufbuchse auf. Diese
ist bei einem dreiteiligen Scharnierband, d. h. einem solchen Scharnierband,
welches drei Bandrollen aufweist, in der dem Innenlappen zugeordneten
Bandrolle angeordnet. Insbesondere kann die Notlaufbuchse derart ausgestaltet
sein, dass diese die Lagerbuchse axial abstützt, so dass
eine optimale Krafteinleitung in axialer Richtung durch das gesamte
Scharnierband über mehrere Bandrollen hinweg gewährleistet
wird, um eine deutlich verbesserte Tragfähigkeit des Scharnierbandes
zu realisieren.
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Da
Fertigungstoleranzen nicht beliebig minimierbar sind, weist die
Führungsbuchse in axialer Richtung vorzugsweise ein Untermaß gegenüber
der Bandrolle auf, d. h. eine Null- bis Minustoleranz gegenüber
der Bandrolle.
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Dadurch
dass die Führungsbuchse ein Untermaß aufweisen
kann, stützt sich der Gleitring in axialer Richtung, d.
h. parallel zum Kupplungsstift, primär gegen die Bandrolle
ab, wobei unter Last ein Fließen des Materials des Gleitrings
auftritt, sodass sich der Gleitring nach einer gewissen Betriebsdauer sowohl
gegen die Bandrolle als dann auch wieder gegen die gegenüber
der Bandrolle kürzere Führungsbuchse abstützt,
d. h. dass die axiale Auflagerfläche in ihrer axialen Projektion
gegenüber dem Ideal einer Nulltoleranz zwischen Führungsbuchse
und Bandrolle nicht verkleinert ist.
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Es
hat sich überraschend gezeigt, dass die Auswahl einer Minustoleranz
der axialen Länge der Führungsbuchse gegenüber
der axialen Länge der Bandrolle, d. h. dass das Größtmaß der
Führungsbuchse kleiner oder gleich des Istmaßes
der Bandrolle, respektive der axialen Baulänge von Bandrolle
abzüglich einer endseitig in die Bandrolle eingeordneten
Deckplatte ist, im Zeitstandverhalten des Scharnierbandes unter
Last deutliche Vorteile gegenüber der anderen möglichen
Toleranzauswahl aufweist, nämlich gegenüber der
Variante der Plustoleranz der axialen Länge der Führungsbuchse
gegenüber der axialen Länge der Bandrolle, d.
h. dass die Führungsbuchse in axialer Länge ein Übermaß gegenüber
der Bandrolle in axialer Richtung aufweist.
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Die
Begriffe Untermaß und Minustoleranz beziehen sich somit
auf das gleitringseitige Ende der Anordnung aus Bandrolle und Führungsbuchse,
d. h. jenen Bereich der Bandrolle und der Führungsbuchse,
der das axiale Auflager für den Gleitring bildet.
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Hierbei
ist insbesondere vorteilhaft, dass durch die gewählte Tolerierung
von Führungsbuchse zu Bandrolle es weiterhin gewährleistet
ist, dass sich der Gleitring bei Betätigung des Scharnierbandes
relativ zur Lagerbuchse und nicht relativ zur äußeren Bandrolle
und/oder Führungsbuchse dreht, sodass die Leichtgängigkeit
des Scharnierbandes gewährleistet bleibt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des Scharnierbandes weist
der Kupplungsstift eine Verdrehsicherung gegenüber einer
Bandrolle und/oder einer Führungsbuchse auf, insbesondere
kann der Kupplungsstift eine formschlüssige Verbindung
mit einer Bandrolle und/oder einer Führungsbuchse aufweisen.
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Ein
solcher Formschluss zwischen dem Kupplungsstift oder Dorn mit einer
Bandrolle zur Herstellung einer Verdrehsicherung des Kupplungsstiftes
gegenüber der Bandrolle und/oder Führungsbuchse
kann dadurch hergestellt werden, dass eine an dem Kupplungsstift
angeordnete Nase oder ein Vorsprung oder ein Stift oder dgl. in
eine korrespondierende Ausnehmung oder Einfräsung in einer Bandrolle
und/oder einer Führungsbuchse eingreift.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des Scharnierbandes weist
die Lagerbuchse eine Verdrehsicherung gegenüber der Bandrolle
auf, insbesondere kann die Lagerbuchse eine formschlüssige Verbindung
mit der Bandrolle aufweisen.
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Ein
solcher Formschluss zwischen der Lagerbuchse und der Bandrolle,
in der die Lagerbuchse angeordnet ist, kann auch dadurch erzeugt
werden, dass eine an der Lagerbuchse angeordnete Nase oder ein Vorsprung
in eine korrespondierende Ausnehmung in der Bandrolle eingreift,
insbesondere kann eine solche Nase in dem fertigungstechnisch bedingten
Bandrollenschlitz einliegen.
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Durch
die Anordnung von Verdrehsicherungen zwischen dem Kupplungsstift
oder Dorn und einer Bandrolle und/oder Führungsbuchse und/oder zwischen
der Lagerbuchse und der Bandrolle des Scharnierbandes können
die gewünschten und vorteilhaften Relativbewegungen zwischen
den verschiedenen Bauteilen des Scharnierbandes vorgegeben, d. h.
ermöglicht oder unterbunden werden, um eine möglichst
hohe Lebensdauer des Scharnierbandes zu erreichen.
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Durch
eine geeignete Auswahl der Materialien von Führungsbuchse,
Notlaufbuchse und Lagerbuchse sowie des Kupplungsstiftes kann insbesondere
ein wirksamer Korrosionsschutz, insbesondere des Kupplungsstiftes
realisiert werden, d. h. insgesamt die Lebensdauer des Scharnierbandes
erhöht werden.
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Die
Fertigung der beiden Bandteile erfolgt dadurch, dass entsprechend
ausgeschnittene oder ausgestanzte Blechteile teilweise durch Biegen
so verformt werden, dass sich die einstückig an den Bandteilen
angeformten Bandrollen ausbilden. Das Ausschneiden der Blechteile
erfolgt dabei bevorzugt mittels Laserschneiden, was es gestattet,
hochgenaue Formteile auf schnelle und automatisierbare Art und Weise
zu erzeugen. Durch das Biegen eines Teiles der vorgeschnittenen
Blechteile zur Ausbildung der Bandrolle bildet sich eine Lücke
zwischen dem Ende einer Bandrolle und dem flachen Außenlappen, die
dazu genutzt werden kann, dass in dieser Lücke eine Nase
des Kupplungsstiftes als Verdrehsicherung einliegt. An den Außenseiten
des Türbandes ist es jedoch erstrebenswert, dass diese
Lücke verschlossen, d. h. nicht sichtbar ist, um den optischen Gesamteindruck
des Türbandes nicht zu beeinträchtigen.
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Ein
Vermeiden oder Verschließen dieser Lücke ist beispielsweise
dadurch möglich, dass das vorgeformte Blechteil an der
Stelle, an der das gebogene Blech, welches die Rolle bildet, auf
dem flachen Außenlappen aufliegt, vor dem Biegen abgeschrägt wird,
beispielsweise durch Pressen, Schleifen, Stanzen oder dergleichen,
so dass die entsprechende Kontur bereits vorgeformt ist.
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Alternativ
ist es auch möglich anstelle eines kreisrunden Plättchens,
ein mit einer Nase versehenes Plättchen einzusetzen und
einzuschweißen. Auch ein solches Plättchen mit
einer entsprechend gestalteten Außenkontur kann durch Laserschneiden schnell
und preiswert erzeugt werden.
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Alternativ
ist es auch möglich die sich ausbildende Lücke
mit einem Stift oder Passstück oder dergleichen auszufüllen
und insbesondere zu verschweissen.
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Auch
ist es möglich die einzusetzende Deckplatte mit einer Fase
zu versehen und diese in eine entsprechende Senkung in der Rolle
einzusetzen, d. h. dass die einzusetzende Platte derart dimensioniert ist,
dass der kleinere innenliegende Durchmesser an der Fase der inneren
lichten Weite der Bandrolle entspricht und der äußere
große Durchmesser des angefasten Deckplättchens
exakt oder nahezu dem äußeren Durchmesser der
Bandrolle entspricht, wodurch sich nach dem Einschweißen
dieses Plättchens eine durchgehende Deckplatte ohne eine entsprechende
Lücke im Bereich zwischen Bandrolle und flachem Außenlappen
ergibt.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Möglichkeiten
ist es auch denkbar, Material beim Einschweißen des Deckplättchens
aufzuschmelzen und in die Lücke laufen zu lassen und/oder
Material beim Schweißen zuzuführen und damit die
Lücke zu verfüllen.
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Da
das gesamte Bandteil insbesondere im Bereich der eingeschweißten
Deckplatte im Anschluss an den Schweißvorgang geschliffen
und poliert wird, ist somit eine optisch sehr vorteilhafte Gesamtgestaltung
erzielbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt
und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Scharnierbandes.
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In 1 dargestellt
ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Scharnierbandes mit
zwei Bandteilen 1 und 2 mit einem Außenlappen
am ersten Bandteil 1 und einem Innenlappen am zweiten Bandteil 2,
die zur Befestigung an Tür bzw. Türrahmen jeweils
sechs Bohrungen aufweisen.
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Die
beiden Bandteile 1, 2 sind gebildet durch entsprechend
ausgeschnittene oder ausgestanzte Blechteile.
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Am
Außenlappen 1 des ersten Bandteils 1 sind
einstückig angeformt durch entsprechendes Biegen der ausgestanzten
oder ausgeschnittenen Blechteile die außenliegenden Bandrollen 11a, 11b, die
außenseitig jeweils mittels einer eingeschweißten Deckplatte 12a, 12b verschlossen
sind.
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An
dem Innenlappen 2 einstückig angeformt ist eine
innere Bandrolle 21.
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Die äußeren
Bandrollen 11a, 11b und die innere Bandrolle 21 der
beiden Bandteile 1, 2 werden durch einen Kupplungsstift 3 miteinander
verbunden, so dass die beiden Bandteile 1, 2 um
die Achse 30 des Kupplungsstiftes bzw. Dornes 3 gegeneinander verschwenkbar
sind.
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Zwischen
den Bandrollen 11a und 21 bzw. 11b und 21 sind
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
Axialgleitlager angeordnet, die durch Lagerbuchsen 13a, 13b sowie
Gleitringe 14a, 14b gebildet sind.
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Die
Lagerbuchsen 13a, 13b liegen auf in die innere
Bandrolle 21 eingefrästen Nuten auf und tragen
ihrerseits außenseitig die Gleitringe 14a, 14b.
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Die
Gleitringe 14a, 14b stützten sich axial gegen
die Bandrolle 11a, 11b sowie gegen die in die Bandrollen 11a, 11b eingesetzten
Führungsbuchsen 15a, 15b axial ab.
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Die
Führungsbuchsen 15a, 15b stützen
sich ihrerseits axial gegen die am äußeren Ende
der außenliegenden Bandrollen 11a, 11b eingeschweißten Deckplatten 12a, 12b ab,
so dass eine optimale Einleitung der Axialkraft gewährleistet
wird.
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Die
Gleitringe 14a, 14b weisen einen rechteckigen
Querschnitt auf.
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Lagerbuchse 13a, 13b und
Gleitlagerring 14a, 14b bestehen aus Kunststoff
mit optimierten Gleiteigenschaften, um eine Leichtgängigkeit
des Scharnierbandes zu gewährleisten.
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In
die Bandrolle 21 des Innenlappens 2 ist eingesetzt
eine Notlaufbuchse 25, die es auch im Falle eines Brandes
gewährleistet, dass das Scharnierband gangbar bleibt, selbst
wenn infolge einer andauernden Hitzeeinwirkung Kunststoffteile des Scharnierbandes
sich verformen oder schmelzen sollten.
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In
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Notlaufbuchse 25 derart dimensioniert,
dass diese die Lagerbuchsen 13a, 13b der Axialgleitlager
in axialer Richtung abstützt, so dass eine optimale Krafteinleitung
in axialer Richtung gewährleistet wird, bei einer erhöhten
Tragfähigkeit des Scharnierbandes.
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Die
Fertigung des in 1 dargestellten Scharnierbandes
erfolgt dementsprechend in folgenden Schritten: Zunächst
werden die Bandteile 1 und 2 aus Blech ausgestanzt
oder ausgeschnitten und sodann die Bandrollen 11a, 11b respektive 21 gebogen.
In einem nächsten Schritt werden die Ausfräsungen,
in welche die Lagerbuchsen 13a, 13b eingesetzt
werden, in die Bandrolle des Innenlappens eingearbeitet. Sodann
wird zunächst die Notlaufbuchse 25 in die Bandrolle
des Innenlappens eingesetzt und anschließend werden die
Axialgleitlager, bestehend aus den Lagerbuchsen 13a, 13b und
den Gleitringen 14a, 14b in die Bandrolle 21 des
Innenlappens 2 eingesetzt.
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In
die Bandrollen 11a, 11b des Außenlappens 1 werden
eingeschoben die Führungsbuchsen 15a, 15b und
sodann werden die Bandteile 1 und 2 in der Art
ausgerichtet, dass die Bandrollen 11a, 21, 11b der
beiden Bandteile 1 und 2 axial fluchten, so dass
der Dorn 3 axial eingeschoben werden kann und somit als
Kupplungsstift wirksam wird.
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Zuletzt
werden sodann die endseitigen Deckel 12a, 12b in
die außenliegenden, äußeren Enden der
Bandrollen 11a, 11b eingesetzt und eingeschweißt.
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Sofern
es erforderlich ist, dass der Kupplungsstift 3 gegenüber
den Führungsbuchsen 15a, 15b kraftschlüssig
festgelegt ist, kann dies auf leichte Art und Weise auch dadurch
erzielt werden, dass der Kupplungsstift 3 in den axialen
Abschnitten, in denen im montierten Zustand eine Überdeckung
mit den Führungsbuchsen 15a, 15b besteht,
dieser mittels eines Dornes oder Körners angeschlagen wird.
Bereits durch eine geringe Materialverdrängung wird eine ausreichende
Klemmung erzielt.
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In
einer nicht dargestellten Alternative sind die Lagerbuchsen kraftschlüssig
mit den Bandrollen verbunden, d. h. dass durch eine entsprechende Klemmung
die Lagerbuchsen kraftschlüssig in den Bandrollen einliegen.
Durch die Erzeugung dieses Kraftschlusses werden die aus Kunststoff
bestehenden Lagerbuchsen zusammen gepresst, d. h. dass deren innere
lichte Weite nach Erzeugung des Kraftschlusses innerhalb der Bandrolle
verkleinert ist. Dabei sind die Lagerbuchsen derart dimensioniert,
dass nach dem Erzeugen des Kraftschlusses zwischen Lagerbuchse und
Bandrolle die Paarung Lagerbuchseninnendurchmesser-Dornaußendurchmesser
eine Spielpassung aufweist, so dass der Dorn leicht einschiebbar
und somit leicht montierbar ist. Um eine zu große Beweglichkeit
zwischen Dorn und Lagerbuchse durch die Spielpassung zu vermeiden,
weist die Führungsbuchse einen ringförmigen Absatz
in der Bohrung auf, der einen kleineren Radius aufweist und somit
eine Presspassung auf einem so kleinen Abschnitt mit dem Dorn herbeiführt,
dass einerseits eine zu große Beweglichkeit in radialer
Richtung der Gesamtanordnung vermieden wird, der Bereich der Klemmung
jedoch so gering gewählt wird, d. h. dass der ringförmige
Absatz so klein in seiner axialen und radialen Ausdehnung dimensioniert
ist, dass die Gesamtanordnung leichtgängig bleibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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