[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Scharniergelenkanordnung der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Art.
[0002] Derartige Scharniergelenkanordnungen sind z.B. aus der DE-PS 19 09 405 in Verbindung
mit einem Kleiderbügel bekannt, wobei die ersten und zweiten Teile zwischen sich Klemmflächen
bilden, um ein Kleidungsstück in dem Kleiderbügel festklemmen zu können. Eine vergleichbare
Scharniergelenkanordnung ist auch z.B. aus der DE-OS 24 59 628 in Verbindung mit einem
Flaschenverschluß bekannt, wobei das erste Teil die Verschlußkappe und das zweite
Teil ein über die zwei Federstreifen mit der Kappe verbundener Verriegelungsring ist,
der die Kappe im verschlossenen Zustand an einer einem Scharnier diametral gegenüberliegenden
Stelle gegen das Flaschenoberteil drückt.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scharniergelenkanordnung der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß sie für unterschiedlichste Anwendungen
in gleicher Weise verwendbar ist und zuverlässig ihre jeweils eingenommene stabile
Stellung beibehält.
[0004] Bei einer Scharniergelenkanordnung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
[0005] Die erfindungsgemäße Scharniergelenkanordnung zeichnet sich also dadurch aus, daß
die ersten Teile im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind, das zweite Teil das
erste Teil im wesentlichen umgibt und mindestens zwei Federstreifen an etwa diametral
gegenüberliegenden Umfangsstellen des ersten Teil derart angeordnet bzw. mit dem zweiten
Teil verbunden sind, daß sie sich etwa radspeichenartig zwischen dem ersten und zweiten
Teil erstrecken. Wenn die Gelenkrillen der Federstreifen dabei im wesentlichen parallel
zur Zylinderachse der beiden Teile angeordnet sind, können die beiden Teile gegeneinander
eine relative Drehbewegung ausführen, wobei in der Totpunktlage beider Teile die Gelenkrillen
eines jeden Federstreifens etwa in einer radialen Ebene der beiden Teile liegen. Die
beiden stabilen Drehstellungen beider Teile liegen dabei jeweils symmetrisch zur Totpunktlage.
Sind dagegen andererseits die Gelenkrillen der Federstreifen jeweils sich in Kreisumfangsrichtung
der beiden Teile erstreckend angeordnet, so liegen alle Gelenkrillen bei der Totpunktlage
der beiden Teile in einer gemeinsamen, sich im wesentlichen quer zur Zylinderachse
erstreckenden Ebene. Bei vertikal angeordneten zylindrischen Teilen führen diese als
Relativbewegung zueinander daher eine Hubbewegung aus, wobei die beiden stabilen Stellungen
der beiden Teile wieder symmetrisch zur Totpunktlage liegen.
[0006] Sind die Gelenkrillen der Federstreifen relativ zu den beiden Teilen dagegen so angeordnet,
daß sie in den beiden stabilen Stellungen jeweils sowohl eine in Kreisumfangsrichtung
gerichtete als auch eine parallel zur Zylinderlängsachse angeordnete Richtungskomponente
haben, so führen die beiden Teile eine Relativbewegung zueinander aus, die sowohl
aus einer Drehbewegung als auch einer Längs- bzw. Hubbewegung besteht.
[0007] Gemäß in den Unteransprüchen angegebener Ausgestaltungen der Erfindung ist die Scharniergelenkanordnung
in vielfältiger Weise anwendbar, z.B. als ein Schiebeverschluß für Zahnpasta- und
Schampootuben od.dgl. oder z.B. als ein eine Hubbewegung in vertikaler Richtung ausführender
Behälterverschluß.
[0008] Diese und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0009] Ausführungsbeispiele sowie Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden anhand der
Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1a bis 1e schematisch verschiedene Ausführungsmöglichkeiten eines ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung,
Fig. 2a bis 2d eine mögliche praktische Anwendung für das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel,
Fig. 3a und 3b schematisch weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung,
Fig. 4a bis 4d andere Ausführungsbeispiele der Erfindung und
Fig. 5a bis 5c eine weitere praktische Anwendungsmöglichkeit von Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
[0010] In den Fig. 1a bis 1e sind schematisch im Schnitt bzw. von oben jeweils verschiedene
Ausführungsformen eines ersten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei denen Federstreifen
1 und 2 jeweils über hier nicht näher dargestellte Gelenkrillen 7, 8 (vgl. Fig. 2c
und 2d) zwischen einem ersten zylindrischen Teil 5 und einem zweiten zylindrischen
Teil 6 vorgesehen sind. Die Gelenkrillen verlaufen dabei jeweils im wesentlichen parallel
zur Zylinderlängsachse der beiden Teile 5 und 6. Bei allen Ausführungsformen ist der
jeweils erste oder innere Teil 5 in einer ersten stabilen Stellung der beiden Teile
mit durchgezogenen Linien dargestellt, während der erste Teil 5 in seiner zweiten
stabilen Stellung gestrichelt dargestellt ist. Wie aus den einzelnen Darstellungen
leicht zu erkennen ist, durchlaufen die beiden Teile 5 und 6 bei ihrer Relativbewegung
von der einen stabilen Stellung in die jeweils andere eine Totpunktlage, bei der die
Gelenkrillen eines jeden Federstreifens 1 und 2 jeweilsin einer gemeinsamen radialen
Ebene der beiden Teile 5 und 6 liegen. Dieses ist dabei unabhängig davon, ob die Federstreifen
1 und 2, wie in den Fig. 1a und 1e gezeigt ist, z.B. steif oder aber, wie es in den
Fig. 1b gezeigt ist, beide elastisch ausgebildet sind. Sind beide Federstreifen 1
und 2 oder zumindest einer von ihnen, wie es in den Fig. 1c und 1d gezeigt ist, elastisch
ausgebildet, so können die beiden Teile 5 und 6 im wesentlichen unelastisch ausgebildet
sein, da dann die erforderliche Verkürzung des Abstandes zwischen den Gelenkrillen
eines jeden Federstreifens durch die Federstreifen selbst bewirkt oder aufgenommen
wird. Sind dagegen beide Federstreifen 1 und 2 im wesentlichen unelastisch ausgebildet,
so muß mindestens eines der Teile 5 oder 6, vorzugsweise das äußere Teil 6, elastisch
in Form einer Bogenfeder ausgebildet sein, um den dann unveränderten Abstand zwischen
den Gelenkrillen beim Hindurchlaufen der radialen Ebene durch die Gelenkrillen aufnehmen
bzw. ausgleichen zu können. Wie aus den einzelnen Figuren zu erkennen ist, führen
die beiden Teile 5 und 6 eine reine Längsbewegung oder aber eine aus einer Längs-
und Drehbewegung zusammengesetzte Relativbewegung aus. Bei einer solchen Relativbewegung
ist es unerheblich, ob das erste oder zweite Teil jeweils als stationär oder beweglich
angesehen wird oder aber beide Teile nicht nur eine Relativbewegung zueinander sondern
auch gegenüber einem stationären Ort ausführen.
[0011] Bei einem in den Fig. 2a bis 2d gezeigten praktischen Anwendungsbeispiel des in Fig.
1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist das erste oder innere Teil 5 durch das Öffnungsteil
einer Tube oder dgl. gebildet, während das zweite oder äußere Teil 6 als eine etwa
ellipsenförmig geformte Abdeckkappe ausgebildet ist. Wie es in den Fig. 2a und 2b
gezeigt ist, ist die Form der Abdeckkappe dabei in weiten Grenzen beliebig, um z.B.
eine manuell beaufschlagbare Angriffsfläche zu bilden, solange das erste Teil 5 innerhalb
des zweiten Teils 6 eine ausreichende Bewegungsfreiheit hat, um die zwei möglichen
stabilen Stellungen einnehmen zu können.
[0012] Die Abdeckkappe 6 ist mit einer in den Fig. 2a und 2b gezeigten öffnung versehen,
um in der in Fig. 2a gezeigten ersten stabilen Stellung den öffnungsteil 5 einer Tube
freizugeben, und bei der in Fig. 2b gezeigten Stellung den Öffnungsteil 5 der Tube
dichtend zu verschließen.
[0013] In den Fig. 2c und 2d sind wiederum schematisch jeweils die beiden stabilen Stellungen
der beiden Teile 5 und 6 dargestellt, wobei die Gelenkrillen 7 und 8 eines jeden Federstreifens
1 und 2 in der zwischen diesen stabilen Stellungen liegenden Totpunktlage beider Teile
wiederum jeweils gemeinsam in einer im wesentlichen radialen Ebene der Teile 5 und
6 liegen.
[0014] In Fig. 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt,
wobei drei Federstreifen 1, 2 und 3 in der dort gezeigten einen stabilen Stellung
der beiden Teile 5 und 6 etwa radspeichenartig zwischen diesen beiden Teilen liegen.
Alle Federstreifen 1 bis 3 sind wiederum in hier nicht näher dargestellter Weise jeweils
über Gelenkrillen 7 und 8 mit den ersten und zweiten Teilen 5 und 6 verbunden. Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich alle Gelenkrillen 7 und 8 aller Federstreifen
im wesentlichen parallel zur Zylinderlängsachse der beiden Teile 5 und 6.
[0015] Um die beiden Teile 5 und 6 in ihre jeweils andere stabile Stellung zu bringen, müssen
sie relativ zueinander verdreht werden, wobei dann die Federstreifen 1 bis 3 und insbesondere
ihre jeweiligen Gelenkrillen 7 und 8 die Totpunktlage durchlaufen, bei der sich die
Gelenkrillen jeweils in einer radialen Ebene der beiden Teile 5 und 6 befinden.
[0016] Sind die Federstreifen 1 bis 3 in der hier angedeuteten Weise im wesentlichen steif,
d.h. unelastisch, ausgebildet, so muß mindestens eines der Teile 5 und 6, vorzugsweise
das zweite Teil 6, elastisch ausgebildet sein, um in der Totpunktlage den steifen
Federstreifen1 bis 3 ausweichen zu können.
[0017] In Fig. 3b ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt,
bei dem jedoch vier Federstreifen 1 bis 4 zwischen den beiden Teilen 5 und 6 gleichmäßig
über deren Umfang verteilt vorgesehen sind. Hier sind die Federstreifen 1 bis 4 elastisch,
d.h. bogenförmig ausgebildet, so daß die beiden Teile 5 und 6 unelastisch ausgebildet
sein können. In der Totpunktlage rücken daher die Gelenkrillen 7 und 8 eines jeden
Federstreifens 1 bis 4 aufeinander zu, um ihren gegenseitigen Abstand auf den jeweiligen
radialen Abstand zwischen den beiden Teilen 5 und 6 zu verkürzen.
[0018] Auch bei diesem Ausführungsbeispiel findet wiederum eine Relativdrehung zwischen
den beiden Teilen 5 und 6 zwischen zwei stabilen Drehstellungen statt, wobei jeweils
die Totpunktlage beider Teile 5 und 6 durchlaufen werden muß. Auch diese Ausführungsbeispiele
können z.B. in Form von Verschlüssen bei Behältern angewendet werden, bei denen in
den unterschiedlichen stabilen Stellungen der beiden Teile 5 und 6 z.B. Öffnungsschlitze,
wie z.B. bei Streubüchsen, freigegeben und abgedeckt werden.
[0019] In den Fig. 4a bis 4c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem z.B.
vier Federstreifen 1 bis 4 zwischen den ersten und zweiten Teilen 5 und 6 in deren
Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. In diesem Fall sind jedoch die
Gelenkrillen 7 und 8 jeweils in Kreisumfangsrichtung der beiden Teile 5 und 6 verlaufend
angeordnet, so daß bei der Relativbewegung der beiden Teile 5 und 6 aus ihrer einen
stabilen Stellung in die jeweils andere keine Relativdrehung, sondern vielmehr eine
Hub-oder Längsbewegung ausgeführt wird, bei der wiederum eine Totpunktlage der beiden
Teile 5 und 6 durchlaufen werden muß, bei der sich jeweils beide Gelenkrillen 7 und
8 eines jeden Federstreifens 1 bis 4 in einer sich im wesentlichen quer zur Zylinderlängsachse
erstreckenden Ebene befinden.
[0020] Wie insbesondere in den Fig. 4b und 4c gezeigt ist, können die Federstreifen 1 bis
4 dabei jeweils wieder starr, d.h. unelastisch, oder aber bogenförmig, d.h. elastisch,
ausgebildet sein, wobei dann in entsprechender Weise die beiden Teile 5 und 6 elastisch
ausgebildet sein müssen oder aber unelastisch ausgebildet sein können.
[0021] Ein ähnliches, jedoch abgewandeltes Ausführungsbeispiel ist in 4d schematisch gezeigt,
bei dem die Federstreifen zwischen den beiden Teilen 5 und 6 über Gelenkrillen 7 und
8 jeweils so an den beiden Teilen angelenkt sind, daß die Gelenkrillen 7 und 8 sowohl
eine in Kreisumfangsrichtung gerichtete als auch eine im wesentlichen parallel zur
Zylinderlängsachse angeordnete Richtungskomponente haben. Die einzelnen Federstreifen
sind daher sowohl, wie es z.B. in Fig. 3a gezeigt ist, als auch, wie es z.B. in Fig.
4a gezeigt ist, in den stabilen Stellungen der beiden Teile 5 und 6 in Kreisumfangsrichtung
aus der Radialebene als auch in Vertikalrichtung aus einer Querebene der Zylinder
herausgeneigt.
[0022] Bei der Relativbewegung der beiden Teile 5 und 6 aus ihrer einen stabilen Stellung
in die jeweils andere stabile Stellung findet sowohl eine Relativdrehung als auch
eine Relativverschiebung in einer senkrecht zum Drehradius gerichteten Richtung statt,
wobei in der Totpunktlage der beiden Teile 5 und 6 die beiden Gelenkrillen 7 und 8
eines jeden Federstreifens 1 bis 4 wiederum sowohl in der Querebene als auch einer
Radialebene der Zylinder liegen müssen.
[0023] Auch diese Ausführungsbeispiele können z.B. bei Verschlüssen von Behältern angewendet
werden, um z.B. an der Mantelfläche des zweiten Teils 6 und/oder der Stirnfläche des
ersten Teils 5 vorgesehene Streuöffnungen od.dgl. in der einen stabilen Stellung zu
öffnen und in der anderen stabilen Stellung jeweils zu verschließen.
[0024] In den Fig. 5a bis 5c ist ein weiteres abgeleitetes Ausführungsbeispiel und gleichzeitig
eine zugehörige Anwendungsmöglichkeit schematisch gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die einzelnen Federstreifen zu einer Federstreifen-Membran 10 zusammengefaßt,
wobei die Gelenkrillen 7 und 8 jeweils am inneren Kreisumfang und am äußeren Kreisumfang
der kreisringförmig ausgebildeten Membran 10 ausgebildet sind und diese jeweils mit
dem inneren ersten Teil 5 sowie dem äußeren zweiten Teil 6 verbinden.
[0025] Wie aus der Zeichnung deutlich zu erkennen ist, kann bei einer solchen Anwendung
das erste Teil 5 als ein Ausgießer und das zweite Teil 6 als ein Behälteroberteil
ausgebildet sein, der auf einen hier nur angedeuteten Flaschenhals beispielsweise
aufgeschraubt ist. Unterhalb der Membran 10 ist eine Dichtscheibe 12 angeordnet, die
mehrere Öffnungen 13 aufweist, durch die hindurch ein in der Flasche enthaltenes Fluid
in den Zwischenraum zwischen der Membran 10 und der Dichtscheibe 12 strömen°"kann.
Die Dichtscheibe 12 ist mit einem hier nur schematisch dargestellten Abdichtstück
11 versehen, auf dem der Ausgießer 5 bei der in Fig. 5a gezeigten ersten stabilen
Stellung dichtend aufsetzt, so daß kein in den Zwischenraum zwischen der Membran 10
und der Dichtscheibe 12 durch die Öffnungen 13 hindurchströmendes Fluid durch den
Ausgießer 5 hindurch abgegeben werden kann.
[0026] Bei der in Fig. 5b gezeigten geöffneten Stellung des Verschlusses ist dagegen der
Ausgießer 5 in der zweiten stabilen Stellung der beiden Teile 5 und 6 von dem Abdichtstück
11 abgehoben, und das durch die Öffnungen 13 der Dichtscheibe 12 hindurchströmende
Fluid kann durch den Ausgießer 5 hindurch abgegeben werden.
[0027] In Fig. 5c ist dieses Ausführungsbeispiel schematisch in einer Außenansicht gezeigt.
[0028] Obwohl dieses in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann das in den Fig. 5a bis
5c gezeigte Ausführungsbeispiel auch so abgewandelt werden, daß das innere Teil 5
nicht als ein Ausgießer, sondern als ein Verschlußdeckel ausgebildet ist, der bei
der in Fig. 5a gezeigten stabilen Stellung der beiden Teile 5 und 6 eine allein im
Bereich des Abdichtstückes 11 vorgesehene Öffnung der Dichtscheibe 12 verschließt.
In diesem Fall hat die Dichtscheibe 12 natürlich keine öffnungen 13. Außerdem muß
z.B. die Membran 10 oder aber ein Mantelteil des zweiten Teils 6 mit Öffnungen versehen
sein, um bei der in Fig. 5b gezeigten geöffneten Stellung das in den Zwischenraum
zwischen der Dichtscheibe 12 und der Membran 10 eintretende Fluid nach außen abgeben
zu können.
1. Scharniergelenkanordnung aus Kunststoff mit mindestens zwei Federstreifen, die
jeweils über zwei Gelenkrillen an zwei relativ zueinander beweglichen Teilen derart
angelenkt sind, daß sie bei ihrer Relativbewegung eine Totpunktlage überwinden müssen,
um eine von zwei möglichen stabilen Stellungen einnehmen zu können, dadurch gekennzeichnet
, daß die Federstreifen (1, 2, 3, 4) an einander etwa diametral gegenüberliegenden
Umfangsseiten des ersten, im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Teils(5) angelenkt
sind, das von dem zweiten, im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Teil (6) im wesentlichen
umgeben ist, und daß die Federstreifen (1 bis 4) an dem zweiten Teil (6) derart angelenkt
sind, daß in der Totpunktlage der beiden Teile die beiden Gelenkrillen (7, 8) eines
jeden Federstreifens (1 bis 4) jeweils in einer im wesentlichen radialen Ebene der
beiden Teile (5, 6) liegen, wenn die Gelenkrillen (7, 8) im wesentlichen parallel
zur Zylinderlängsachse der beiden Teile (5, 6) angeordnet sind, und/oder in einer
im wesentlichen quer zur Zylinderachse verlaufenden Ebene liegen, wenn die Gelenkrillen
(7, 8) sich im wesentlichen in Kreisumfangsrichtung der zylindrischen Teile (5, 6)
erstreckend angeordnet sind.
2. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Federstreifen
(1, 2) mit ihren Gelenkrillen (7, 8) im wesentlichen parallel zur Zylinderlängsachse
der beiden Teile (5, 6) angeordnet sind und daß der erste Teil (5) ein Öffnungsteil
einer Tube oder dergleichen und der zweite Teil (6) eine im wesentlichen kreisförmige
oder ellipsenförmige Abdeckkappe ist, die eine Öffnung (9) hat, die in der einen stabilen
Stellung mit dem öffnungsteil (5) fluchtet und diesen in der anderen stabilen Stellung
dichtend verschließt (Figuren 2a bis 2d).
3. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß drei oder
mehr Federstreifen (1 bis 4) zwischen dem ersten Teil (5) und dem zweiten Teil (6)
über deren Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind (Figur 3, 4).
4. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelenkrillen
(7, 8) aller Federstreifen (1 bis 4) parallel zur Zylinderlängsachse angeordnet sind
(Figuren 1 bis 3).
5. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelenkrillen
(7, 8) aller Federstreifen (1 bis 4) sich in Umfangsrichtung erstreckend angeordnet
sind (Figur 4a bis 4c).
6. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelenkrillen
(7, 8) aller Federstreifen (1 bis 4) eine sich parallel zur Längsachse und eine sich
in Umfangsrichtung erstreckend angeordnete Richtungskomponente haben, wodurch die
Relativbewegung beider Teile (5,.6) aus einer relativen Drehbewegung und einer relativen
Längsbewegung senkrecht zum Drehradius besteht (Figur 4d).
7. Scharniergelenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Federstreifen
(1 bis 4) zu einer kreisringförmigen Membran (10) zusammengefaßt sind, deren Innen-
und Außenränder als die Gelenkrillen (7, 8) ausgebildet sind, und daß die innere Gelenkrille
(7) mit dem als Verschlußdeckel oder Ausgießer ausgebildeten ersten Teil (5) und die
äußere Gelenkrille (8) mit dem als Behälter oder Behälteroberteil ausgebildeten zweiten
Teil (6) verbunden sind, wobei der Verschlußdeckel in der einen stabilen Stellung
auf einer zugeordneten Öffnung dichtend aufsetzt oder der Ausgießer (5) in dieser
einen stabilen Stellung auf einem ihn verschließenden Abdichtstück (11) aufsetzt (Figur
5).
8. Scharniergelenkanordnung nach Ansoruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb
der Membran (10) in dem Behälteroberteil (6) eine Dichtscheibe (12) mit Öffnungen
(13) angeordnet ist, durch die hindurch bei sich in der anderen stabilen Stellung
befindlichem Ausgießer (5) aus diesem ein Fluid aus dem Behälter abgegeben werden
kann.
9. Scharniergelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet
, daß die Federstreifen (1 bis 4) steif und die beiden Teile (5, 6) elastisch ausgebildet
sind, um die zum Erreichen und Beibehalten der beiden stabilen Stellungen erforderlichen
Kräfte zu bewirken.
10. Scharniergelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 8, dadurch gekennzeichnet
, daß die Federstreifen (1 bis 4) elastisch bzw. bogenförmig ausgebildet sind.