Das Reibungsscharnier, auch als Drehmoment- oder Friktionsscharnier bekannt, kennzeichnet sich vor allen Dingen durch die folgenden Hauptmerkmale: Es besteht aus mindestens drei Komponenten: zwei Flügeln, die in der Mitte ineinandergreifen und einem Bolzen, der in den Hohlraum zwischen den beiden ineinandergreifenden Flügeln angebracht wird. An den zwei Flügeln werden zudem Löcher gebohrt, die zur Befestigung beider Seiten an einem Körper gedacht sind und durch passende Schrauben ergänzt werden können.
Inhaltsverzeichnis
>Das Reibungsscharnier: eine ganz spezielle Art der Drehmomentlösung !
Reibungsscharniere sind eine spezielle Art von Scharnier, die einer Drehbewegung einen Widerstand entgegensetzt. Diese Scharniere sind so in der Lage, dass bestimmte Bewegungsabläufe kontrolliert werden können. Ein schwenkbares Objekt – wie ein Fenster – wird offen, gekippt beziehungsweise geschlossen gehalten, ohne dabei zu weit zu schwenken oder zu klemmen. Neben Fenstern werden Reibungsscharniere unter anderem auch an Halterungen für Computer und Fernseher sowie an Fahrzeugtüren und Heckklappen montiert. Vor allem am Beispiel der Heckklappe eines Autos lässt sich sehr gut deutlich machen, warum herkömmliche Scharniere ohne Drehmoment und Widerstand nicht ausreichen.
Heckklappe: sitzt, wackelt und hat Luft ! Dank Reibungsscharnier.
Ist die Heckklappe eines Autos erst einmal geöffnet, ist es nämlich äußerst wichtig, dass die Klappe zuverlässig in dieser Position verbleibt. Von den Herstellern werden die Reibungsscharniere deshalb so eingestellt, dass sie die Objekte in der benötigten Position (geöffnet, gekippt, gedreht oder geschlossen) zuverlässig halten. Es ist außerdem möglich, dass die Scharniere vom Endverbraucher nachjustiert werden.
Außer den drei grundsätzlichen Komponenten werden Reibungsscharniere mit unterschiedlichen Drehmomentwerten (meist zwischen 0,2 und 8,0 Newtonmetern), technischen Eigenschaften und Positionen zur Befestigung ausgestattet. Je nach Sichtbarkeit am gewählten Objekt, können Reibungsscharniere durch Legierungen auch optisch abgestimmt werden, denn ohne dass ein Scharnier verdeckt verbaut wird, würde sich sonst schnell ein unästhetisches Bild ergeben.
Bei der Entwicklung und Auswahl von passenden Reibungsscharnieren, berücksichtigt man das Gewicht des Objekts (z.B. der Heckklappe) sowie die Hebellänge ab Drehpunkt.
Unterarten von Reibungsscharnieren erklärt
Top Mount Scharniere,
zu Deutsch Topfscharniere, welche aus einem Topf, einer Platte und einem Bandarm bestehen. Sie werden u.a. aus Stahl gefertigt, kommen aber auch aus Kunststoff vor. Verbaut wird diese Art von Scharnier beispielsweise an den Türen von Küchen.
Flush Mount oder Unterputz Scharniere kommen unter anderem an Wohnmobilen zum Einsatz. Sie bestehen aus den Standard Komponenten, sprich zwei Flügeln und einem Bolzen. Im Gegensatz zu Top Mount Scharnieren sind sie besonders flach, wodurch sie auch an Stellen mit wenig Spiel montiert werden können.
Der ausschlaggebende Punkt bei der Auswahl jeglicher Scharniere mit Drehmoment ist jedoch die Widerstandsfähigkeit, sprich die Stärke, welche zum Halten eines bestimmten Objekts benötigt wird. Der Begriff Drehmoment bezieht sich auf die Kräfte, welche auf den Reibungsmechanismus beim Betätigen des Scharniers ausgeübt werden. Diese Kraft, die durch das Objekt wirkt, muss dem Drehmoment entsprechen. Aus diesem Grund werden bei Reibungsscharnieren in den technischen Informationen stets die maximalen Drehmomente in Newtonmetern, kurz N-m, angegeben.
Die Ausstattung der Scharniere mit Sonderfunktionen
Als Sonderfunktionen werden Zusätze bezeichnet, die die üblichen Reibungsscharniere ergänzen. So zum Beispiel das bidirektionale Drehmomentscharnier, bei dem das Drehmoment ausschließlich beim Herabsenken erzeugt wird. Dieser Mechanismus lässt sich umkehren, wenn sich das Scharnier in einem 90º befindet, sodass ein Flügel trotz 180º in seiner Position gehalten werden kann.
Außerdem gibt es sogenannte Einweg- und Einrast-Reibungsscharniere. Beim Einweg-Scharnier wird die Reibung nur in eine einzige Richtung ausgeübt, und zwar in die Schließrichtung. Deckel oder Türen lassen sich dadurch leichter öffnen. Der richtigen Position tut dies keinen Abbruch. Entscheidet man sich hindess für ein Reibungsscharnier mit einer Rastfunktion, so befindet sich an dem Schließpunkt des Scharniers eine Arretierung, welche ein Zurückfedern durch festes Einrasten verhindert.
Wie lange hält’s denn? Lebensdauer in Betriebszyklen
Obwohl die Reibungs- oder Drehmomentscharniere einmal justiert einen sehr starken Halt bieten, unterliegen auch sie einer gewissen Lebensdauer. Diese wird in Betriebszyklen angegeben, die im Durchschnitt bei 20.000 bis 50.000 Zyklen liegen. Geprüft wird die Lebensdauer von den Herstellern selbst oder sogenannten OEM’s. OEM’s sind Erstausrüster, die neben der Produktion nach CAD Zeichnungen bereits die Entwicklung von Design bis zum Prototypen übernehmen. Bis ein Scharnier fertig für die Serienfertigung ist, durchläuft es also einer ganzen Reihe von Testungen und Qualitätsverfahren. Am Ende dieser Kette steht jedoch ein fertiges Endprodukt, welches sich sehen lassen kann. Scharnieren wird vielleicht nicht sehr viel Bedeutung zugeschrieben, wichtig sind sie aber allemal. Ob für die Automobilbranche, die fertigende Industrie mit ihren höchst präzisen CNC Maschinen und Schwenktischen, den privaten Gebrauch oder die Baubranche: ohne Scharniere, wären viele Dinge gar nicht erst möglich!