[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung zwischen zwei relativ
zueinander verschwenkbaren Wandungsabschnitten eines Behälters gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie einen Behälter mit einer solchen Scharnieranordnung gemäß dem
Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind diverse Behälter mit klappbaren Seitenwänden bekannt,
wobei die Seitenwände zum Transport oder Lagern von Gütern in eine vertikale oder
aufgerichtete Stellung gebracht werden können und nach innen oder nach außen geklappt
werden können, wenn der Behälter im Leerzustand platzsparend transportiert oder gelagert
werden soll. Zu solchen klappbaren Behältern zählen auch sogenannte Intermediate Bulk
Container (IBC), welche in der Regel für den Transport oder die Lagerung flüssiger
oder rieselfähiger Stoffe verwendet werden und großvolumiger gestaltet sind. Vor diesem
Hintergrund werden entsprechend höhere Festigkeits-Anforderungen an solche Container
gestellt.
[0003] Um eine möglichst große Kraftübertragung zu ermöglichen, sollte die Aufstandsfläche
einer aufgerichteten Seitenwand auf einem unteren Seitenwandabschnitt oder Boden möglichst
breit sein. Um das Schwenken der Seitenwände zu ermöglichen, ist in der Regel an der
Unterkante der klappbaren Seitenwand ein Scharnierbolzen ausgebildet, welcher in eine
entsprechende Scharnierbolzenaufnahme des Seitenwand- bzw. Bodenabschnitts drehbar
aufgenommen ist. Um ein Umklappen der Seitenwand nach innen oder nach außen zu ermöglichen,
ist in der Regel die Innen- bzw. Außenkante des unteren Seitenwandabschnitts mit einem
Radius versehen, so dass die obere Seitenwand die Schwenkbewegung durchführen kann.
Jedoch reduziert ein solcher Radius die Breite der Aufstandsfläche im aufgerichteten
Zustand der Seitenwand, was mit einer Schwächung der Festigkeit des Behälters einhergeht.
[0004] Neben ortsfesten Scharnierachsen sind auch Scharnierachsen bekannt, wie z. B. aus
EP 2 563 678 A1 oder
EP 2 389 321 A1, bei welchen die Scharnierbolzen einen vertikalen Translationsfreiheitsgrad haben,
um bei übereinander klappbaren Seitenwänden keine besondere Klappreihenfolge beachten
zu müssen und sich die übereinander geklappten Seitenwände aufgrund der nicht ortsfesten
Scharnierachse flächig übereinander legen können. Der Nachteil eines solchen vertikal
bewegbaren Scharniergelenks liegt jedoch darin, dass die Seitenwände im aufgerichteten
Zustand nicht unmittelbar mit dem Boden gekoppelt sind, sondern lediglich über die
benachbarten Seitenwände gehalten werden. Dies ist hinsichtlich der Festigkeitsanforderungen
verbesserungswürdig. Ein weiterer Nachteil einer frei beweglichen Scharnierachse besteht
darin, dass bei mehreren Scharnieranbindungen die (Höhen-)Position des Scharnierbolzens
unterschiedlich sein kann und dadurch sich die zueinander verschwenkenden Scharnierteile
gerne verklemmen und ggf. brechen können. Die Druckschriften
DE 235 25 33 A1,
DE 21 45 550 C3,
US 8,627,973 B2 und
US 4,163,495 A sind weitere Beispiele für Behälter mit Deckeln oder Wänden, die über translatorisch
verschiebbare Scharnierachsen angelenkt sind.
[0005] Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen
Behälter mit klappbaren Seitenwänden oder Seitenwandabschnitten bereitzustellen, welcher
eine verbesserte Kraftübertragung der Seitenwände bietet und eine höhere Festigkeit
des Behälters insgesamt aufweist. Insbesondere besteht die Aufgabe darin, auch eine
entsprechende Scharnieranordnung zwischen zwei zueinander verschwenkbaren oder klappbaren
Seitenwandabschnitten bereitzustellen.
[0006] Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Scharnieranordnung durch die Merkmale des Anspruchs
1 und hinsichtlich des Behälters durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstände von Unteransprüchen.
[0007] Eine erfindungsgemäße Scharnieranordnung zwischen zwei relativ zueinander verschwenkbaren
Wandungsabschnitten eines Behälters, wie beispielsweise einer Seitenwand und einem
Bodenabschnitt oder zwischen zwei Seitenwandabschnitten, weist einen an einem ersten
Wandungsabschnitt vorgesehenen Scharnierbolzen und eine an einem zweiten Wandungsabschnitt
vorgesehene Scharnierbolzenaufnahme auf. In der Scharnierbolzenaufnahme ist der Scharnierbolzen
formschlüssig gefangen, d. h. dass sich Scharnierbolzen und Scharnierbolzenaufnahme
beim normalen Einsatz nicht voneinander lösen und allenfalls zu Reparaturzwecken oder
zum Austausch voneinander gelöst werden können. Ferner ist der Scharnierbolzen in
der Scharnierbolzenaufnahme drehbar und derart translatorisch bewegbar aufgenommen,
um eine Parallelverschiebung der Drehachse des Scharnierbolzens zu ermöglichen. Erfindungsgemäß
ist an den Wandungsabschnitten ein Führungskonturenpaar vorgesehen, welches während
der Schwenk- bzw. Klappbewegung der Wandungsabschnitte miteinander in Kontakt stehen
bzw. aneinander abgleiten und separat zum Scharnierbolzen und zur Scharnierbolzenaufnahme
ausgebildet sind. Insbesondere ist das Führungskonturenpaar in Längsrichtung der Wandungsabschnitte
bzw. in Erstreckungsrichtung der Wandungsabschnitte separat zum Scharnierbolzen und
zur Scharnierbolzenaufnahme ausgebildet bzw. ist eine gedachte Verbindungslinie zwischen
dem Führungskonturenpaar und dem Scharnierbolzen / der Scharnierbolzenaufnahme im
Wesentlichen parallel zur Längsrichtung bzw. zur Erstreckungsrichtung der Wandungsabschnitte.
Über dieses Führungskonturenpaar wird die Dreh- und Translationsbewegung des Scharnierbolzens
in der Scharnierbolzenaufnahme definiert. Weiter ist die erfindungsgemäße Führungskontur
derart ausgebildet, dass sich beim Schwenken der Wandungsabschnitte von der aufgeklappten
Stellung in die umgeklappte Stellung eine durch den Scharnierbolzen definierte Drehachse
zunächst von einer Ausgangslage entfernt und anschließend sich wieder in diese zurück
bewegt. Dadurch wird erreicht, dass bei der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung die
beiden Endlagen, d. h. zum einen im aufgerichteten Zustand und im umgeklappten Zustand,
den Endlagen entsprechen, welche man bei einem Scharnier mit einer ortsfesten Drehachse
hat. Vor diesem Hintergrund hat das erfindungsgemäße Scharnier keine Auswirkungen
auf die übrigen Abmessungen des Behälters, so dass bestehende Behälterkonzepte ohne
großartige Anpassungen mit einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung versehen werden
können.
[0008] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung liegt insbesondere darin, dass
das Zusammenspiel von Scharnierbolzen und Scharnierbolzenaufnahme grundsätzlich eine
(gleichzeitige) Dreh- und Translationsbewegung ermöglicht, und andererseits über das
Führungskonturenpaar die (gleichzeitige) Dreh- und Translationsbewegung des Scharnierbolzens
in der Scharnierbolzenaufnahme während der Schwenkbewegung definiert bzw. vorgegeben
wird. Dadurch wird verhindert, dass sich Scharnierbolzen und Scharnierbolzenaufnahme
nicht verhaken oder verklemmen und das Umklappen und Aufrichten der Seitenwand problemlos
und ohne besondere Beachtung durch den Benutzer erfolgen kann, da die Führungskontur
die Bewegungskurve vorgibt. Aufgrund des translatorischen Freiheitsgrades des Scharnierbolzens
bzw. der Scharnierachse ist es möglich auf eine Abfasung oder Abrundung von Wandungsabschnittskanten
zu verzichten und dennoch dabei einerseits eine flächige Auflage der Seitenwand im
aufgerichteten Zustand und andererseits eine Schwenkbewegung an sich zu ermöglichen.
Somit kann die Aufstandsfläche gegenüber Lösungen mit ortsfesten Scharnierachsen erhöht
und dadurch die Festigkeit und Kraftübertragung des Behälters zu verbessern.
[0009] Gemäß einem Aspekt der Erfindung lassen sich die Wandungsabschnitte von einer aufgeklappten
Stellung in eine umgeklappte Stellung überführen und umgekehrt. Dies ermöglicht eine
platzsparende Aufbewahrung. Bei dem ersten Wandungsabschnitt kann es sich um eine
Seitenwand oder ein erster Seitenwandabschnitt eines Behälters handeln. Der zweite
Wandungsabschnitt kann ein hochgezogener, sich im Wesentlichen vertikal erststreckender
Randabschnitt eines Bodens oder ein mit dem ersten Seitenwandabschnitt gelenkig verbundener
zweiter Seitenwandabschnitt sein. In der aufgeklappten Stellung fluchten der erste
Wandungsabschnitt und der zweite Wandungsabschnitt und einander gegenüberliegende
Stirnkanten der Wandungsabschnitte liegen flächig aneinander. In der umgeklappte Stellung
sind der erste Wandungsabschnitt und der zweite Wandungsabschnitt im Wesentlichen
senkrecht zueinander ausgerichtet bzw. die umgeklappte Seitenwand im Wesentlichen
parallel zum Boden ausgerichtet.
[0010] Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Scharnierbolzen in der Scharnierbolzenaufnahme
schräg zur Wandungsebene des zweiten Wandungsabschnitts translatorisch bewegbar sein.
Insbesondere kann die translatorische Bewegung in einem Richtungswinkelbereich von
35° bis 45°, vorzugsweise 45° zur Wandungsebene des zweiten Wandungsabschnitts erfolgen,
vorzugsweise kann die Bewegung bei einem Behälter mit nach innen klappbaren Wandungsabschnitten
zu einer Innenseite des Behälters erfolgen und bei einem Behälter mit nach außen klappbaren
Seitenwänden zur Außenseite des Behälters erfolgen. Anders ausgedrückt kann der translatorische
Freiheitsgrad des Scharnierbolzens in der Scharnierbolzenaufnahme so konfiguriert
sein, dass der Scharnierbolzen bzw. die Scharnierachse zu der Kante des zweiten (unteren
oder die Scharnieraufnahme aufweisenden) Wandungsabschnitt hin bewegbar ist, um welche
der erste Wandungsabschnitt um geschwenkt wird. Durch diese schräge oder diagonale
Bewegung der Scharnierachse kann der Abstand zur Innenkante des zweiten Wandungsabschnitts
(beim Klappen nach innen) oder der Abstand zur Außenkante des zweiten Wandungsabschnitts
(beim Klappen nach außen) reduziert werden, weshalb eine Anfasung bzw. Abrundung der
entsprechenden Kante nicht notwendig ist.
[0011] Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Führungskonturpaar einen an dem ersten
Wandungsabschnitt ausgebildeten Führungsvorsprung und eine an dem zweiten Wandungsabschnitt
ausgebildete Führungsnut aufweisen, in welche der Führungsvorsprung eingreift und
entlang einer am Nutgrund ausgebildeten Führungskontur gleitet. Der Führungsvorsprung
kann einstückig an dem ersten Wandungsabschnitt ausgebildet sein. Diese kann insbesondere
auch abgerundet ausgebildet sein. Ferner können Führungsvorsprung und Führungsnut
auch jeweils an dem anderen Wandungsabschnitt ausgebildet sein. Diese Lösung stellt
eine einfach zu fertigende und im Einsatz eine hohe Standzeit aufweisende Lösung dar.
[0012] Während Führungsvorsprung und Führungsnut eine Drehbewegung der Wandungsabschnitte
um die (parallel verschiebbare) Drehachse und eine Translationsbewegung senkrecht
zur Drehachse zulässt, können Führungsvorsprung und Führungsnut so aufeinander abgestimmt
sein, dass diese einen axialen Formschluss bilden, so dass das Scharniergelenk bestehend
aus Scharnierbolzen und Scharnierbolzenaufnahme Kräfte, die in axialer Richtung eingebracht
werden, nicht alleine aufnehmen oder stand halten muss, sondern durch den Formschluss
zwischen dem Führungskonturenpaar vollständig oder zumindest teilweise übernommen
werden.
[0013] Um die Führung möglichst reibungsarm zu gestalten, kann der Führungsvorsprung die
Form einer Halbkugel oder einen Kreiszylindersegments bzw. Scheibe aufweisen, wodurch
eine möglichst geringe Kontakt- und Reibfläche bereitgestellt wird.
[0014] Gemäß einem Aspekt kann die am zweiten Wandungsabschnitt ausgebildete Führungskontur
eine mit einer Welle oder Rampe überlagerte Kreiskurvenbahn sein. Mit anderen Worten
wird eine Kreisbahn mit Radius R mit einer Welle oder Rampe versehen, sodass beim
Abfahren der Führungskontur der Abstand zum Mittelpunkt der Kreisbahn zunächst (stetig)
zu und anschließend (stetig) abnimmt.
[0015] Gemäß einem Aspekt können der Scharnierbolzen und die Scharnierbolzenaufnahme, insbesondere
deren Querschnittsformen, derart aufeinander abgestimmt sein, dass diese in der aufgeklappten
Stellung keinen translatorischen Freiheitsgrad in der Wandungsebene (in der Regel
in vertikaler Richtung), sondern nur schräg oder allenfalls senkrecht zu dieser haben.
Dadurch wird sichergestellt, dass im aufgerichteten Zustand kein wesentliches Spiel
zwischen den Wandungsabschnitten in der Wandungsebene vorliegt, sodass die beiden
Wandungsabschnitte im aufgerichteten Zustand über das Scharniergelenk fest miteinander
gekoppelt sind und eine Kraftübertragung zwischen beiden Wandungsabschnitten ermöglicht
wird.
[0016] Gemäß einem Aspekt können der Scharnierbolzen und die Scharnierbolzenaufnahme insbesondere
deren Querschnittformen, derart aufeinander abgestimmt sein, dass diese in der aufgeklappten
Stellung ohne vorherige translatorische Verlagerung der Drehachse keinen rotatorischen
Freiheitsgrad haben. Somit werden im aufgerichteten Zustand durch das Scharniergelenk
Drehmomente aufgenommen. Die gewünschte Drehbewegung zum Umklappen der Wandungsabschnitte
erfolgt erst nach einer vorherigen translatorischen Verschiebung der Drehachse. Dadurch
wird eine Klappbarkeit der Wandungsabschnitte sichergestellt, ohne auf eine Kopplung
bzw. Kraftübertragung im aufgerichteten Zustand verzichten zu müssen.
[0017] Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen Behälter mit zwei relativ zueinander
verschwenkbaren Wandungsabschnitten und einer Scharnieranordnung gemäß einem der vorhergehenden
Aspekte. Einer der beiden Wandungsabschnitte kann ein Behälterboden sein, an dem eine
Seitenwand über die Scharnieranordnung angelehnt ist. Vorzugsweise können zwei einander
gegenüberliegende Seitenwände mit einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung versehen
sein. Gemäß einem Aspekt können alle vier Seitenwände eines klappbaren Behälters mit
einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung versehen sein. Der erfindungsgemäße Behälter
zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktfläche bzw. Aufstandsfläche der beiden
zueinander verschwenkbaren Wandungsabschnitte im aufgerichteten Zustand möglichst
breit gestaltet werden kann, da aufgrund der beim Schwenken durchgeführten Dreh- und
Translationsbewegung auf eine Abflachung, Anfasung oder Abrundung der Wandungsabschnitte
verzichtet werden kann.
[0018] Ansonsten weist der Behälter im Wesentlichen alle Vorteile auf, welche oben im Einzelnen
mit den verschiedenen Aspekten der Scharnieranordnung beschrieben wurden.
[0019] Gemäß einem Aspekt der Erfindung fluchten in einer aufgeklappten Stellung der beiden
Wandungsabschnitte diese miteinander und liegen vertikal übereinander, wobei das Führungskonturenpaar
derart ausgebildet ist, dass der obere Wandungsabschnitt aufgrund der daran angreifenden
Gewichtskraft von selbst in der aufgeklappten vertikalen Stellung verbleibt und zum
Umklappen des oberen Wandungsabschnitts diese aufgrund der dadurch das Führungskonturenpaar
definierten Dreh- und Translationsbewegung des Scharnierbolzens in der Scharbolzenaufnahme
entgegen der Gewichtskraft, insbesondere nach innen und oben angehoben wird. Dies
hat den Vorteil, dass ohne Zutun eines Benutzers und ohne überwinden einer vorbestimmten
Kraft, der Wandungsabschnitt bzw. Seitenwand nicht aus der aufgerichteten Stellung
gebracht wird. Die Seitenwand wird somit bei Verwendung des erfindungsgemäßen Scharniers
in der vertikalen Position gehalten. Beim Zusammenklappen muss die Seitenwand bzw.
Wandungsabschnitt den Widerstand für die translatorische Verschiebung entgegen der
Gewichtskraft des Wandungsabschnitts überwinden.
[0020] Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung im aufgeklappten Zustand;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Behälters im aufgeklappten Zustand ohne Deckel;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Behälters im zusammengeklappten Zustand ohne
Deckel;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Behälters im zusammengeklappten Zustand mit
Deckel;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht zweier relativ zueinander verschwenkbaren Wandungsabschnitten
des Behälters (2) mit zwei Scharnieranordnungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Scharnieranordnung eines der beiden Wandungsabschnitten
(Boden) des Behälters;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Scharnieranordnung des anderen der beiden
Wandungsabschnitten (Seitenwand) des Behälters;
Fign. 8A bis 8C Querschnittsansichten eines Führungskonturenpaars der Scharnieranordnung
in verschiedenen Schwenkstellungen, und
Fign. 9A bis 9C Querschnittsansichten eines Scharniers der Scharnieranordnung in verschiedenen
Schwenkstellungen.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
[0021] Figur 1 zeigt einen Behälter 2, genauer gesagt einen Intermediate Bulk Container
(IBC), welcher aus Kunststoff gefertigt ist. Der Behälter weist einen Boden 4, vier
Seitenwände 6 und einen Deckel 8 auf. Der Boden 4 ist palettenförmig ausgebildet und
weist Stapelfüße bzw. -kufen 10 auf, um den Behälter 2 mit einem Flurförderzeug hochheben,
transportieren und abstellen zu können. Um mehrere Behälter 2 übereinander sicher
stapeln zu können, weist der Deckel 8 mehrere Stapelvorsprünge 12 auf, welche in entsprechende
Stapelaufnahmen 14 am Boden 4 bzw. den Stapelfüßen 10 eines baugleichen oder kompatiblen
Behälters 2 eingreifen und so formschlüssig die übereinander gestapelten Behälter
2 gegen seitliches Abrutschen sichern.
[0022] Die Figur 2 zeigt den Behälter 2 mit abgenommenen Deckel 8. Wie aus der Figur 2 erkennbar
ist, weisen die Seitenwände 6 an ihren oberen äußeren Endabschnitten einen Rücksprung
16 zur bündigen Aufnahme des Deckels 8 auf. Um den Behälter 2 im Leerzustand platzsparend
transportieren oder lagern zu können, lassen sich die Seitenwände 6 allesamt nach
innen und übereinander klappen (siehe Figur 3). In dem in der Figur 2 aufgerichteten
Zustand sind die Seitenwände 6 an ihren Seitenkanten jeweils mit den beiden benachbarten
Seitenwänden 6 gekoppelt und verriegelt. Zum Entriegeln der Seitenwände müssen entsprechende
Verriegelungselemente 18 betätigt werden. Insgesamt sind vier Verriegelungselemente
18 vorgesehen, welche an zwei gegenüberliegende Seitenwände 6-1 und 6-3 im oberen
Kantenbereich, genauer gesagt im Bereich des Rücksprungs 16 ausgebildet sind, sodass
diese, wenn der Deckel 8 auf dem Behälter 2 platziert ist, vom Deckel 8 verdeckt bzw.
geschützt werden und die Verriegelungselemente 18 nicht versehentlich betätigt werden
können.
[0023] Beim Umklappen der Seitenwände 6 werden zunächst die beiden gegenüberliegende Seitenwände
6-1 und 6-3 nach innen und übereinander umgeklappt und anschließend darüber die beiden
gegenüberliegenden Seitenwände 6-2 und 6-4. Die Seitenwände 6 sind jeweils über Scharnieranordnungen
20 am Boden 4 angelenkt. Um ein möglichst flächiges bzw. paralleles Übereinanderklappen
der Seitenwände zu ermöglichen, können die Schwenkachsen der Seitenwände 6-2 und 6-4
vertikal höher angeordnet sein als die Scharnierachsen der beiden zuerst nach innen
zu klappenden Seitenwände 6-1 und 6-3. Wenn, wie in der Figur 3 gezeigt, die Seitenwände
6 nach innen und übereinander geklappt sind, kann anschließend der Deckel 8 wieder
darüber platziert werden. Dafür weist der Boden 4 an den Eckkanten entsprechende Rücksprünge
22 auf, so dass der Deckel 8 die Seitenwände 6 und insbesondere die Scharnieranordnungen
20 abdeckt und auch vor äußeren Einwirkungen schützt. Somit kann der Behälter 2, wie
in der Figur 4 dargestellt, samt Deckel 8 platzsparend gelagert werden.
[0024] Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Scharnieranordnung 20 anhand eines Modells
beschrieben. Die Figur 5 zeigt zwei miteinander gelenkig verbundene Wandungsabschnitte,
welche der Seitenwand 6 und dem Boden 4 entsprechen soll. Die Gelenkverbindung wird
über zwei Scharnieranordnungen 20 bewerkstelligt, wobei jede Scharnieranordnung jeweils
ein Scharnier 24 und ein Führungskonturenpaar 26 aufweist. Über das Scharnier 24 ist
die Seitenwand 6 mit dem Boden 4 gekoppelt. Über die Führung bzw. das Führungskonturenpaar
26 wird die Schwenkbewegung der Seitenwand 6 relativ zum Boden 4 definiert bzw. vorgegeben.
[0025] Das Scharnier 24 wird durch einen Scharnierbolzen 28, der an der Seitenwand 6, genauer
gesagt an deren im aufgerichteten Zustand unteren Seite oder Kante vorgesehen oder
einstückig ausgebildet ist, und einer Scharnierbolzenaufnahme 30, welche an einem
nach oben gezogenen Randabschnitt 32 des Bodens 4 ausgebildet ist, gebildet. Der Scharnierbolzen
28 ist in der Scharnierbolzenaufnahme 30 über Verriegelungsnasen 34 formschlüssig
gesichert. Die Verriegelungsnasen 34 weisen Einführschrägen 35 auf, um das erstmalige
Einsetzen bzw. Einschnappen des Scharnierbolzens 28 in die Scharnierbolzenaufnahme
30 zu erleichtern.
[0026] Im aufgerichteten Zustand liegt eine untere Seitenfläche 36 der Seitenwand 6 auf
einer Aufstands- oder Auflagefläche 37 an der oberen Seite des nach oben gezogenen
Randabschnitts 32 flächig auf.
[0027] Unmittelbar (in axialer Richtung) neben der Scharnierbolzenaufnahme 30, d. h. separat
zu der Scharnierbolzenaufnahme 30, ist an dem Boden 4 eine Führungsnut 38 mit einer
im Nutgrund ausgebildeten Führungskontur 40 vorgesehen. Diese Führungsnut 38 bzw.
Führungskontur 40 wirkt mit einem entsprechend an der Seitenwand 6 neben dem Scharnierbolzen
28 (und separat dazu) ausgebildeten Führungsvorsprung 42 mit einer Führungskontur
44 zusammen. Genauer gesagt greift der Führungsvorsprung 42, wenn die Seitenwand 6
mit dem Scharnierbolzen 28 in die Scharnierbolzenaufnahme 30 eingesetzt ist, in die
Führungsnut 38 ein, wobei sich die Führungskonturen 40 und 44 kontaktieren und beim
Schwenken der Seitenwand 6 relativ zum Boden 4 aneinander abgleiten.
[0028] Die Figuren 8A bis 8C zeigen Schnitte durch das aus den Führungskonturen 40 und 44
gebildete Führungskonturenpaar 26 in verschiedenen Schwenkstellungen. Die Figur 8A
zeigt die Seitenwand 6 in aufgeklappter bzw. aufgerichteter bzw. vertikal orientierter
Stellung. Die Figur 8C zeigt die Seitenwand 6 im um 90° nach innengeklappten Zustand
und die Figur 8B zeigt die Seitenwand 6 in einer Zwischenstellung zwischen der aufgeklappten
und umgeklappten Stellung.
[0029] Die Führungskontur 40 in der Führungsnut 38 ist wellenförmig ausgebildet, d. h. dass
die Führungskontur 40 zwischen den beiden in der Figur 8A und 8C gezeigten Endlagen
keine Kreisbahn, sondern eine mit einer Welle überlagerte Kreisbahn aufweist. Wenn
die Seitenwand 6 umgeklappt bzw. aufgerichtet wird, vollzieht die Seitenwand 6 bedingt
durch das Zusammenspiel des Führungskonturenpaars 26 keine rein rotatorische Bewegung,
sondern eine kombinierte (gleichzeitige) rotatorische und translatorische Bewegung.
Um diese kombinierte Dreh- und Translationsbewegung zu ermöglichen, ist das Scharnier
24 entsprechend ausgebildet.
[0030] Über die Länge der Führungsnut 38 wird ferner der Schwenkbewegungsbereich der Seitenwand
6 begrenzt, sodass die beiden Endpositionen (Figur 8A und Figur 8C) durch das Zusammenspiel
von Führungsvorsprung 42 und Führungsnut 38 definiert werden. Darüber hinaus ist der
Führungsvorsprung 42 ohne wesentliches axiales Spiel in der Führungsnut 38 aufgenommen,
sodass die Führungsnut 38 und der Führungsvorsprung 42 einen axialen Formschluss bilden
und daher axiale Belastungen auf die Seitenwand 6 aufnehmen und dadurch das Scharnier
24 entlasten können.
[0031] Die Figuren 9A bis 9C zeigen Querschnitte des Scharniers 24 in verschiedenen Schwenkstellungen.
Die Figur 9A zeigt die Seitenwand 6 im aufgerichteten bzw. aufgeklappten Zustand und
die Figur 9C in nach innen umgeklappten Zustand. Die in Figur 9B dargestellte Zwischenschwenkstellung
unmittelbar nach Beginn der Schwenkbewegung nach innen entspricht im Wesentlichen
der Schwenkstellung der Figur 8B. Wie aus den Figuren 9A bis 9C erkennbar ist, ist
der Scharnierbolzen 28 in der Scharnierbolzenaufnahme 30 drehbar und translatorisch
bewegbar aufgenommen. Wenn daher der Führungsvorsprung 42 an der Seitenwand 6 über
den höchsten Punkt der Welle 46 der Führungskontur 40 gleitet, wird die durch den
Scharnierbolzen 28 definierte Drehachse von einer Position A1 in eine Position A2
(parallel) verschoben und anschließend, wieder zurück verschoben, sodass sich die
Drehachse des Scharnierbolzens 28 in der umgeklappten Stellung (Figur 9C) wieder in
der Position A1 befindet. Die Translationsbewegung zwischen den Positionen A1 und
A2 erfolgt schräg zum nach oben gezogenen Randabschnitt 32 des Bodens 4 bzw. in einen
Winkel von ca. 45° bezüglich der vertikalen Achse bzw. der Wandungsebene, genauer
gesagt nach innen und oben bzw. in Richtung einer Innenkante 47 des nach oben gezogenen
Randabschnitts 32, an dem die Scharnierbolzenaufnahme 30 ausgebildet ist.
[0032] Aus den Figuren 9A bis 9C ist ferner erkennbar, dass der Scharnierbolzen 28 keinen
kreisförmigen Querschnitt aufweist, sondern zumindest an einem Teilabschnitt eine
Ecke oder Kante 48 aufweist, welche mit einer entsprechenden Innenkante 47 innerhalb
der Scharnierbolzenaufnahme 30 in der aufgerichteten Stellung (siehe Figur 9A) zusammenwirkt.
Die sich in aufgerichteten Stellung an der oberen und äußeren Seite des Scharnierbolzens
28 befindliche Ecke 48 hintergreift in der aufgerichteten Stellung die ebenfalls an
der oberen und äußeren Innenseite der Scharnierbolzenaufnahme 30 ausgebildete Innenkante
47. Dadurch wird verhindert, dass sich die Seitenwand 6 im aufgerichteten Zustand
in vertikaler Richtung bewegen kann. Dadurch kommt es zu einer unmittelbaren Kraftübertragung
bzw. Kopplung zwischen Boden 4 und Seitenwand 6. Ferner wird durch das Zusammenspiel
der Eckkanten 48 und 50 verhindert, dass sich der Scharnierbolzen 28 dreht, wenn sich
die Scharnierachse in der Position A1 befindet. Um die Schwenkbewegung einleiten zu
können, muss daher wie in der Figur 9B gezeigt die Scharnierachse erst translatorisch
nach innen oder schräg nach innen bewegt werden, sodass die beiden Eckkanten 48 und
50 außer Eingriff kommen und damit eine Translations- und Drehbewegung des Scharnierbolzens
28 in der Scharnierbolzenaufnahme 30 ermöglicht wird. Vor diesem Hintergrund sind
die Seitenwand 6 und der Boden 4 in der aufgerichteten Stellung durch das Hintergreifen
bzw. den Formschluss zwischen den Eckkanten 48 und 50 in vertikaler Richtung und in
Drehrichtung gekoppelt.
[0033] Während der Schwenkbewegung wird der in der Scharnierbolzenaufnahme 30 auch translatorisch
bewegbare Scharnierbolzen 28 über das Führungskonturenpaar 26 geführt, sodass sich
beim Verschwenken Scharnierbolzen 28 und Scharnierbolzenaufnahme 30 nicht verklemmen
können. Wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt jedoch darin, dass die Auflagefläche
37 am hochgezogenen Randabschnitt des Bodens 4, auf welcher die Seitenwand 6 mit seiner
unteren Seitenfläche 36 aufliegt, im aufgerichteten Zustand sehr breit gestaltet werden
kann, da die Innenkante 47 an der Auflagefläche 37 gar nicht oder nur sehr gering
angefast oder abgerundet sein muss, da die untere Kante oder Seitenfläche 36 der Seitenwand
6 während der Dreh- und Translationsbewegung über die Innenkannte 47 "gehoben" wird.
Durch die verbreiterte Auflagefläche 37 werden die Kraftübertragung und die Festigkeit
der Seitenwände im aufgerichteten Zustand verbessert.
[0034] Darüber hinaus hat die Welle 46 in der Führungskontur 44 den weiteren Vorteil, dass
- wie der Figur 8A gezeigt ist - der Führungsvorsprung 42 beim nach Innenschwenken
der Seitenwand 6 die in vertikaler Richtung zunächst nach oben verlaufende Welle 46
überwinden muss, was gleichzeitig mit einer gewissen schrägen Hebebewegung der Seitenwand
6 einher geht, weshalb sich die Seitenwand 6 aufgrund ihres Eigengewichts tendenziell
eher in die aufgerichtete Position (Figur 8A) zurückbewegt. Somit verbleibt die Seitenwand
6 aufgrund des Führungskonturenpaars und der Schwerkraft von alleine in der aufgerichteten
Position und klappt nicht von alleine oder ohne Zutun nach innen. Um die Seitenwand
6 nach innen zu klappen, muss der Widerstand der Welle 46 bzw. die Gewichtskraft der
Seitenwand 6 überwunden werden.
[0035] Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Jedoch ist die erfindungsgemäße Scharnieranordnung 20 bestehend aus dem Scharnier
24 und dem Führungskonturenpaar 26 auch auf andere klappbare Behälter übertragbar.
[0036] Die Scharnieranordnung 20 wurde in Verbindung mit einer Gelenkverbindung zwischen
einer Seitenwand 6 und dem Boden 4 beschrieben. Die erfindungsgemäße Scharnieranordnung
20 kann jedoch auch zwischen anderen Wandungsabschnitten eines Behälters vorgesehen
werden, z. B. zwischen zwei übereinander ausgebildeten Seitenwandabschnitten.
[0037] Ferner kann die Scharnieranordnung 20 auch bei nach außen klappbaren Seitenwänden
verwendet werden, wobei hier das Scharnier 24 und das Führungskonturenpaar 26 entsprechend
spiegelverkehrt ausgebildet werden müssen.
[0038] An Stelle der Welle 46 kann auch eine Art auf- und absteigende Rampengeometrie oder
eine anders gestaltete Geometrie verwendet werden, solange sichergestellt wird, dass
die umzuklappende Seitenwand schräg nach innen oben (bzw. bei nach außen klappbarer
Seitenwand schräg nach außen oben) während der Schwenkbewegung geführt wird.
[0039] Bei der beschriebenen Ausführungsform ist nur ein Mittelabschnitt des Scharnierbolzens
28 mit einem nicht runden Querschnitt bzw. der Eckkante 48 versehen. Alternativ kann
der gesamte Scharnierbolzen 38 über dessen axiale Erstreckung entsprechend ausgebildet
sein.
1. Scharnieranordnung (20) zwischen zwei relativ zueinander verschwenkbaren Wandungsabschnitten
(4, 6) eines Behälters (2), mit einem an einem ersten Wandungsabschnitt (6) vorgesehenen
Scharnierbolzen (28) und einer an einem zweiten Wandungsabschnitt (4) vorgesehenen
Scharnierbolzenaufnahme (30), in welcher der Scharnierbolzen (28) formschlüssig gefangen,
drehbar und derart translatorisch bewegbar ist, um eine Parallelverschiebung der Drehachse
des Scharnierbolzens zu ermöglichen,
gekennzeichnet durch
ein an den Wandungsabschnitten (4, 6) vorgesehenes, miteinander in Kontakt stehendes
und separat zum Scharnierbolzen (28) und zur Scharnierbolzenaufnahme (30) ausgebildetes
Führungskonturenpaar (26), über welches eine, insbesondere gleichzeitige, Dreh- und
Translationsbewegung des Scharnierbolzens (28) in der Scharnierbolzenaufnahme (30)
definiert wird, wobei
das Führungskonturenpaar (26) derart ausgebildet ist, dass sich beim Schwenken der
Wandungsabschnitte (4, 6) von einer aufgeklappten Stellung in eine umgeklappte Stellung
eine durch den Scharnierbolzen (28) definierte Drehachse zunächst von einer Ausgangslage
(A1) entfernt und anschließend sich wieder in diese zurückbewegt.
2. Scharnieranordnung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandungsabschnitte (4, 6) von der aufgeklappten Stellung, in welcher der
erste Wandungsabschnitt (6), insbesondere eine Seitenwand des Behälters (2), und der
zweite Wandungsabschnitt (4), insbesondere ein Boden (4) des Behälters (2), im Wesentlichen
senkrecht zueinander ausgerichtet sind, in die umgeklappte Stellung, in welcher der
erste Wandungsabschnitt (6) und der zweite Wandungsabschnitt (4) im Wesentlichen parallel
zueinander ausgerichtet sind.
3. Scharnieranordnung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierbolzen (28) in der Scharnierbolzenaufnahme (30) schräg zur Wandungsebene
des zweiten Wandungsabschnitts (4) translatorisch bewegbar ist, insbesondere in einem
Richtungswinkelbereich von 35° bis 55° zur Wandungsebene des zweiten Wandungsabschnitts
(4), vorzugsweise zu einer Innenseite des Behälters (2) hin.
4. Scharnieranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungskonturenpaar (26) einen, insbesondere abgerundeten, an dem ersten Wandungsabschnitt
(6), insbesondere einstückig, ausgebildeten Führungsvorsprung (42) und eine an dem
zweiten Wandungsabschnitt (4) ausgebildete Führungsnut (38) aufweist, in welcher der
Führungsvorsprung (42) eingreift und entlang einer am Nutgrund ausgebildeten Führungskontur
(40) gleitet.
5. Scharnieranordnung (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsvorsprung (42) und die Führungsnut (38) einen axialen Formschluss zwischen
beiden Wandungsabschnitte (4, 6) bewirken.
6. Scharnieranordnung (20) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsvorsprung (42) die Form einer Halbkugel oder eines Kreiszylindersegments
aufweist.
7. Scharnieranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am zweiten Wandungsabschnitt (6) ausgebildete Führungskontur (44) das Profil
einer mit einer Welle (46) oder Rampe überlagerten Kreiskurvenbahn aufweist.
8. Scharnieranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Scharnierbolzen (28) und die Scharnierbolzenaufnahme (30), insbesondere deren
Querschnittsformen, derart aufeinander abgestimmt sind, dass diese in der aufgeklappten
Stellung keinen translatorischen Freiheitsgrad in der Wandungsebene, sondern nur schräg
oder senkrecht zu dieser haben; und/oder
der Scharnierbolzen (28) und die Scharnierbolzenaufnahme (30), insbesondere deren
Querschnittsformen, derart aufeinander abgestimmt sind, dass diese in der aufgeklappten
Stellung ohne vorherige translatorische Verlagerung der Drehachse keinen rotatorischen
Freiheitsgrad haben.
9. Behälter (2) mit zumindest zwei relativ zueinander verschwenkbaren Wandungsabschnitten
(4, 6) und einer Scharnieranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Behälter (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer aufgeklappten Stellung die beiden Wandungsabschnitte (4, 6) miteinander
fluchten und vertikal übereinander liegen, wobei das Führungskonturenpaar (26) derart
ausgebildet ist, dass der obere Wandungsabschnitt (6) aufgrund der daran angreifenden
Gewichtskraft von selbst in der aufgeklappten vertikalen Stellung verbleibt und zum
Umklappen des oberen Wandungsabschnitts (6) dieser aufgrund der durch das Führungskonturenpaar
(26) definierten Dreh- und Translationsbewegung des Scharnierbolzens (28) in der Scharnierbolzenaufnahme
(30) entgegen der Gewichtskraft, insbesondere nach innen und oben, angehoben wird.