DE2235134A1 - Scharnier aus kunststoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Scharnier aus Kunststoff und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf -ein Scharnier aus Kunststoff und einem Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem das Scharnier zwei Scharnierlappen, die mit Gewerbeaugen versehen sind, aufweist, die über eine eingeführte selbständige Lagerachse gehalten werden.
• Es ist bereits bekannt, Kunststoffscharniere mit allen ihren Teilen auch dann, wenn eine selbständige Lagerachse als loser Bauteil die Gewerbeaugen hält, aus Kunststoff herzustellen.
• Hierbei werden jedoch die Einzelteile, das sind die beiden Scharnierlappen oder sinngemäße Ausbildungen mit ihren Gewerbeaugen, gesondert in einer Spritzgußform hergestellt.
• Die Achse ist dann entweder aus Metall gefertigt oder aber aus abgelängten Kunststoffsträngen gebildet. In allen diesen Fällen werden die Einzelteile zunächst gesammelt und gelagert, sie müssen danach zum Montieren herangeholt und zurechtgelegt werden. Insbesondere jedoch ist es der eigentliche Montiervorgang, der kostspielige Zeit benötigt.
• Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Kunststoffscharnier zu schaffen, welches sich wohlfeil herstellen läßt, einen technisch hohen Wert aufweist und für eine ausreichend lange Gebrauchsdauer ausgelegt ist.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst daß das komplette funktionstüchtige Scharnier in einer Form und einer Arbeitsfolge als Spritzling herstellbar ausgestaltet ist, wobei die Lagerachse (6) an den Innenwandungen der Gewerbeaugen (4) anliegend und durchgehend ausgebildet ist.
• Durch diese Ausgestaltung entfällt jede Montage und Nacharbeit, es wird gleichzeitig ein Scharnier gebildet, das von einer Ausbildung her kein nachteiliges Konstruktionsmerkmal aufweist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Scharnierachse aus einer Welle mit umlaufend angeordneten Flanschen, die jeweils zwischen den Seitenwandungen zweier benachbarter Gewerbeaugen aufgenommen sind. Die Flansche ergeben eine gute Lagerung der Gewerbeaugen untereinander und gleichen eventuelle Fertigungstoleranzen in der Länge der Gewerbeaugen mit größter Genauigkeit aus.
• Wenn man es dem Zufall nicht überlassen will, in welchen Gewerbeaugen sich die Lagerachse dreht, ist es zweckmäßig, die Lagerachse mit einer von der Achse ausgehenden Ausladung zu versehen, die eine mit einem Gewerbeauge zusammenwirkende Drehsicherung ergibt.
• Es kann auch zweckmäßig sein, wenn zumindest Bereiche der Lagerachse und die benachbarte Innenwandung des sie umgreifenden Gewerbeauges einen unrunden, wie ovalen Querschnitt, aufweisen. Diese Querschnittsform in Verbindung mit der Elastizität des Kunststoffes, aus dem das Scharnier hergestellL ist, zwingen das Scharnier immer wieder in die unbelastete Stellung zurück, wenn vorher die Scharnierlappen in eine Spannungslage zueinander abgewinkelt wurden.
• Auch kann dem Scharnier bezw. Gewerbeteil eine schräge Auflauffläche und dem anderen Gewerbe bezw. Scharnierteil eine dem Auflauf auf die Auflauffläche beim Bewegen des Scharniers bestimmte Ausbildung zugeordnet werden, von denen mindestens eines der zusammenwirkenden Teile selbstfedernd ausgebildet ist.
• In einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, einem Gewerbe bzw. einem Scharnierteil ein oder mehrere in Schwenkrichtung hintereinander angeordnete Nocken bzw. Nockenleisten zuzuordnen und das andere Scharnierteil mit einer mit der Nockenausbildung zusammenwirkenden Rastausbildung zu versehen, von denen zumindest eines der zusammenwirkenden Teile selbstfedernd ausgebildet ist.
• Um die Scharniere günstig herstellen zu können, wird ein Verfahren angewandt, bei dem die Scharnierlappen mit den Gewerbeaugen und die Scharnierachse als Spritzling erstellt werden, wobei durch eine Verwendung einer Spritzgußform, in der jeweils mindestens ein Satz aller das gesamte Scharnier ausmachenden Einzelteile hergestellt wird und bei der mit bewegbaren Schiebern od.dgl. vor dem Entfernen der Scharnierteile, eine Montage, insbesondere eine Endmontage des Scharniers, durchgeführt wird. Durch die Anwendung des Verfahrens entstehen wesentliche Vorteile. Es- entfällt nämlich die Zwischenlagerung der vorgefertigten Einzelteile, deren Zurechtlegen, ausserdem die gesamte Montagearbeit. Auf eine Montagevorrichtung kann auch vollständig verzichtet werden.
• Es ist insbesondere von Vorteil, wenn in der SpritzguBform.
• die beiden Scharnierlappen mit den zugehörenden Gewerbeaugen in der endgültigen achsgleichen Lage- und die Lagerachse in lagerichtiger Ansatzstellung gespritzt werden und daß nach dem Entfernen des Innenschiebers für die Bewerbeaugen vor dem Entformen des Scharniers aus der Form die Lagerachse in die Gewerbeaugen eingeschoben wird. Bei einem solchen Verfahrensgang werden die Einzelteile in der Herstellungsform bereits in ihrer Lage so gefertigt, daß sie entweder die zur Montage notwendige Lage direkt einnehmen oder aber durch eine einfache Verlagerung in der Form die Montageendstellung erhalten.
• Es ist ebenfalls möglich, außer der Lagerachse gleichzeitig ein oder mehrere weitere Teile, wie eine Lagerachsensicherung in der Spritzgußform zu bilden und diese Teile nach dem Wegziehen von Formteilen, wie Schieber, in die der Endmontage entsprechende Stellung zu überführen. Fernerhin können an bereits endmontierten Teilen des Scharniers, wie die Lagerachse, eine weitere Verformung, wie eirnKopf- oder Kragenbildung, vorzugsweise durch heiße Stempel, vorgenommen werden.
• Nach einer weiteren Abwandlung des Verfahrens werden in der Spritzgußform die Scharnierteile mit den Gewerbeaugen mit einer umlaufenden Abrißhaut zueinander hergestellt, die mit ihrer inneren Mantelfläche der inneren Mantelfläche der Gewerbeaugen entspricht und daß nach dem Entfernen des Schiebers für den inneren Freiraum der Gewerbe augen eine weitere Spritzfolge zur Bildung der Lagerachse erfolgt, wobei außer der Lagerachse auch gegen deren Verlagern wirkende Kragen oder Köpfe gleichzeitig mit angeformt werden können. Dieser besonders einfache Verfahrens gang ergibt ein mit allen Einzelteilen beweglich hergestelltes Scharnier, bei dem alle Montagearbeiten entfallen. Die Abrißhaut wird beim ersten Bewegen der zu schwenkenden Scharnierteile gegeneinander zerstört, so daß das Scharnier behinderungsfrei bewegt werden kann.
• Eine weitere montagelose Erstellung eines aus Einzelteilen bestehenden Scharniers wird erreicht, wenn in der Spritzgußform die Gewerbeaugen der beiden Scharnierteile mit einem zwischenliegenden, umlaufenden Luftspalt versehen werden und wenn nach Freigabe der Luftspalte und der Innenbereiche der Gewerbeaugen durch Fortziehen der entsprechenden Schieber die so gewonnenen Freiräume, durch eine weitere Spritzfolge, auch noch mit Spritzgut ausgefüllt werden. Durch einen solchen Verfahrens aufbau werden die Lagerflächen zwischen Lagerachse und den Gewerbeaugen wesentlich vergrößert, so daß einerseits eine große Tragfähigkeit und andererseits eine große Verschleißfestigkeit erreicht wird.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen in vereinfachter Weise dargestellt.
• Es zeigen: Fig. 1 ein Kunststoffscharnier vor der Endmontage, in Ansicht, Fig. 2 ein endmontiertes Kunststoffscharnier, ebenfalls in Ansicht, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines endmontierten Kunststoffscharniers, in Ansicht, Fig. 4 eine erweiterte Ausführungsform eines Kunststoffscharniers, in Ansicht.
• Mit 1 ist jeweils der in Schaurichtung rechte Scharnierlappen und mit 2 der in Schaurichtung linke Scharnierlappen bezeichnet.
• Eine Gewerbeaugenanordnung 3 besteht aus einzelnen Gewerbeaugen 4, die wechselständig den Scharnierlappen 1 bzw. 2 zugeordnet sind.
• Die Fig. 1 zeigt ein Kunststoffscharnier, bei welchem, um die Anschaulichkeit zu erhöhen, die Herstellungsform nicht mit dargestellt ist; und zwar den Verfahrensschritt bis nach dem Spritzgang und dem Ausziehen des Schiebers, welcher den inneren Freiraum 5 der Gewerbeaugenanordnung 3 bildet. Das Verfahren wird vervollständigt, wenn ein Schieber in Pfeilrichtung X auf die freieoder mit einem Abrißhäutchen den anderen Scharnierteilen zugeordnete Lagerachse 6 wirkt, bis die Lagerachse 6 von der Gewerbeaugenanordnung 3 aufgenommen wird. Danach kann in sinngemäßer Weise eine Sicherung 7 auf die Lagerachse 6 aufgeschoben werden, so daß diese in der Gewerbeaugenanordnung 3 gegen ein Herausgleiten gesichert ist.
• Fig. 2 stellt ein Kunststoffscharnier dar, bei welchem es von der Darstellung her offen ist, ob die Lagerachse 6, sinngemäß wie zur Fig. 1 beschrieben, in Bereitschaftslage kopfendig der Gewerbeaugenanordnung 3 zugeordnet, hergestellt und dann eingeführt wurde, wobei der Kopf 8 der Lagerachse 6 nachträglich angeformt worden ist oder aber ob die Achse 6 mit ihren beiden Köpfen 8 nach Entfernen des entsprechenden Schiebers in einem zweiten Spritzgang in der endgültigen Lage, wie dargestellt, gefertigt ist. Die zuletzt angegebene Möglichkeit ist nämlich auch gegeben, weil die Luftspalte 9 zwischen den einzelnen Gewerbeaugen 4 im Bereich nahe der Lager achse 6 enden und hier bei der Fertigung ein dünnes Abrißhäutchen lo stehenbleibt, welches beim Bewegen der Scharnierlappen 1 und 2 zueinander zerstört und dadurch die freie Bewegbarkeit des Scharniers hergestellt wird.
• Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststoffscharniers, und zwar ist jeweils zwischen den einzelnen Gewerbeaugen 4 der Gewerbeaugenanordnung 3 ein breiter Luftspalt 9 zu erkennen, welcher durch flanschartige Aufweitungen 11 der Lagerachse 6 ausgefüllt ist. Herstellungstechnisch wird so vorgegangen: Beim ersten Spritzgang werden durch eingeführte Schieber die Freiräume für die Achse 6 und die der Luftspalte 9 gebildet. Nach einem Wegziehen der Schieber wird ein zweiter Spritzgang in die nun frei gewordenen Räume vorgenommen, der dann die Achse 6 und die mit ihr einstückigen Flansche 11 bildet. Erfahrungsgemäß sind keine zusätzlichen Abkühlungszeiten nach dem ersten Spritzgang notwendig, der Zeitraum, der benötigt wirG die Schieber zurückzuführen, reicht aus.
• Es bleibt noch anzuführen, daß mit der Achse 6 eine Drehsicherung 12 einstückig ist, die in entsprechenden Aufnahmen des seitlich angeordneten Gewerbeauges 4 ruht.
• Das in Fig. 4 dargestellte Scharnier kann grundsätzlich eines der in den Fig. 1 Es 3 dargestellten Scharniere sein.
• Lediglich ist die Größe der Gewerbeaugen verändert und dem mittleren Gewerbeauge 4 eine Nockenleiste 13 zugeordnet, die dann, wenn die beiden Sc-harnierlappen 1 und 2 gegeneinander bewegt werden, mit einem mehrere Rasten aufweisenden Fangnocken 14 des anderen Scharnierteils 2 zusammenwirkt.
• Es ist ersichtlich, daß zumindest ein Teil, entweder Nockenleiste 13 oder Fangnocken 14, elastisch ausgebildet sein muß. In den meisten Fällen ergibt sich die Elastizität von selbst, weil für solche Scharniere Kunststoffe mit diesen Eigenschaften eingesetzt werden.

Claims (12)

Ansprüche:

1. Scharnier aus Kunststoff mit zwei Scharnierlappen, die mit Gewerbeaugen versehen sind und über eine eingeführte selbständige Lagerachse gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das komplette funktionstüchtige Scharnier in einer Form und einer Arbeitsfolge als Spritzling herstellbar ausgestaltet ist, wobei die Lagerachse (6) an den Innenwandungen der Gewerbeaugen (4) anliegend und durchgehend -ausgebildet. ist.

2. Scharnier aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierachse (6) aus einer Welle mit umlaufend angeordneten Flanschen (11), die jeweils zwischen den Seitenwandungen zweier benachbarter Gewerbe augen (4) aufgenommen sind, besteht.

3. Scharnier aus Kunststoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (6) eine mit einer Scharnierausbildung (3) zusammenwirkende Drehsicherung (12) aufweist.

4. Scharnier nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (6) eine mit einer Scharnierausbildung (3) zusammenwirkende Drehsicherung (12) aufweist.

5. Scharnier nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewerbe (3) bzw. Scharnierteil (1,2) eine schräge Auflauffläche und ein anderes Gewerbe (3) bzw. Scharnierteil (1,2) eine dem Auflauf auf die Auflauffläche beim Bewegen des Scharnieres bestimmte Ausbildung aufweist, von denen mindestens eines der zusammenwirkenden Teile selbstfedernd ausgebildet ist.

6. Scharnier nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem Gewerbe (3) bzw. einem Scharnierteil (1,2) ein oder mehrere in Schwenkrichtung hintereinander angeordnete Nocken bzw. Nockenleisten zugeordnet sind und das andere Scharnierteil eine mit der Nockenausbildung zusammenwirkende Rastausbildung aufweist, von denen-zumindest eines der zusammenwirkenden Teile selbstfedernd ausgebildet ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Scharniers aus Kunststoff, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Scharnierlappen mit den Gewerbeaugen und die Scharnierachse als Spritzling erstellt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Spritzgußform, in der jeweils mindestens ein Satz aller das gesamte Scharnier ausmachenden Einzelteile (1,2,3,6,7,12) hergestellt wird und bei der mit bewegbaren Schiebern oder dergleichen vor dem Entfernen der Scharnierteile, eine Montage, insbesondere eine Endmontage des Scharniers, durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzgußform die beiden Scharnierlappen (1,2) mit den zugehörenden Gewerbeaugen (3) in der endgültigen achsgleichen Lage. und die Lagerachse (6) isn lagerichtiger Ansatzstellung gespritzt werden und daß nach dem Entfernen des Innenschiebers für-die Gewerbeaugen (3) vor dem Entfernen des Scharniers aus der Form die Lagerachse (6) in die Gewerbeaugen (3) eingeschoben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Lagerachse (6) gleichzeitig ein oder mehrere weitere Teile, wie eine Lagerachsensicherung (7) in der Spritzgußform gebildet werden und daß diese Teile nach dem Wegziehen von Formteilen, wie Schieber, in die der Endmontage entsprechende Stellung überführt werden.

lo. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß an bereits endmontierten Teilen des Scharniers, wie die Lagerachse (6), eine weitere Verformung, wie eine Kopf-oder Kragenbildung (8), vorzugsweise durch heiße Stempel, vorgenommen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzgußform die Scharnierteile (1,2) mit den Gewerbeaugen (3) mit einer umlaufenden Abrißhaut (lo) zueinander hergestellt werden, die mit ihrer inneren Mantelfläche der inneren Mantelfläche der Gewerbeaugen (3) entspricht und daß nach dem Entfernen des Schiebers für den inneren Freiraum der Gewerbeaugen (3) eine weitere Spritzfolge zur Bildung der Lagerachse (6) erfolgt, wobei außer der Lagerachse auch gegen deren Verlagern wirkende Kragen oder Köpfe (12) gleichzeitig mit angeformt werden können.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzgußform die Gewerbeaugen (3) der beiden Scharnierteile (1,2) mit einem zwischenliegenden, umlaufenden Luftspalt (9) versehen werden und daß nach Freigabe der Luftspalte (9) und der Innenbereiche der Gewerbeaugen (3) durch Fortziehen der entsprechenden Schieber, die so gewonnenen Freiräume durch eine weitere Spritzfolge auch noch mit Spritzgut ausgefüllt werden.