Dieser Beitrag befasst sich eingehend mit Friktionsscharnieren und ihren vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. In ihm werden wir folgende Themen besprechen:

 

1. Merkmale eines Reibungsscharniers.
2. Mechanische Funktionsweise von Drehmomentscharnieren.
3. Arten von Friktionsscharnieren.

 

Was ist ein Reibungsscharnier?

Ein Friktionsscharnier funktioniert nach dem Prinzip des Drehmoments, das durch Aufbringen einer bestimmten Kraft erreicht wird. Die Reibungskräfte werden dabei durch bestimmte Komponenten, wie beispielsweise Schmiermittel, Klammern oder Federn, erzeugt.

Reibungsscharniere werden an beiden Seiten von Türen, Klappen oder Fenstern angebracht, sodass beim Öffnen oder Schließen eine Kraft aufgebracht werden muss. Sie sind außerdem so konzipiert, dass sie sich nicht sofort vollständig öffnen oder schließen, sondern eine gewünschte Position für eine bestimmte Zeit beibehalten.

Dabei halten sie nicht exakt an einem bestimmten Punkt inne, sondern innerhalb von einem bestimmten Bereich. Diese Variabilität des “Haltepunkts” ist auch der Grund dafür, warum auf den meisten Drehmomentscharnieren ein ±-Symbol zu finden ist.

Friktionsscharniere können zudem individuell angepasst werden. Diese Anpassung kann in Form von Einweg-Scharnieren erfolgen, bei denen der Widerstand nur auf einer der beiden Seiten vorhanden ist. Oder durch Variationen in Bezug auf Viskosität, Temperaturtoleranz und Widerstandskraft.

 

Funktionsweise von Friktionsscharnieren

Wie bereits erwähnt, finden sich im Inneren eines solchen Scharniers bestimmte Mechanismen, welche durch Reibung eine Widerstandskraft erzeugen. Diese Kraft verhindert, dass sich die Tür oder Klappe ungewollt bewegt. Grundsätzlich kommen in Drehmomentscharnieren 4 unterschiedliche Typen von Reibungsmechanismen vor. Scheiben-, Rollen-, Fragezeichen- und konischer Typ. Zusätzlich haben wir von Reell unsere eigene patentierte Lösung als fünfte Option entwickelt.

 

1. Scheibentyp (Reibscheibe): Eine Wellenfeder wird über eine Achse geschoben und zwischen einer Klammer und dem Ende der Achse mit einer Mutter oder einer Presspassung fixiert. Das Drehmoment wird durch den Anpressdruck erzeugt, der durch das Zusammendrücken der Wellenfeder entsteht.
2. Rollentyp: Ein Spannstift aus Stahl wird über einen Schaft geschoben und zusätzlich an einem weiteren Bauteil des Scharniers verankert. Das Drehmoment wird durch die Interferenz zwischen dem Innendurchmesser des Spannstiftes und dem Außendurchmesser des Schaftes erzeugt.
3. Fragezeichentyp: Ein Stahlband, dessen Geometrie einem Fragezeichen ähnelt, wird über einen Schaft geschoben. Die Basis des Bandes ist an einem anderen Bauteil im Scharnier verankert. Das Drehmoment wird durch die Interferenz zwischen dem Innendurchmesser des Bandes und dem Außendurchmesser des Schaftes erzeugt.
4. Konischer Typ: Ein konischer Schaft mit einem Gewindeende wird in eine Manschette mit konischem Innendurchmesser eingeführt und durch eine Halterung geführt. Durch das Anziehen einer Mutter auf dem Schaft wird ein Drehmoment erzeugt, das den Schaft in die Hülse zieht, sodass sich das Zusammenspiel zwischen Schaft und Hülse verstärkt.
5. Die patentierte Reell-Lösung: Bei dieser wird ein Drehmoment entlang der Achse des Scharniers erzeugt. Dies erfolgt durch die Verwendung einer Reihe von Clips, die auf einen Schaft geklemmt werden. Ein Ende des Schafts ist an einer Seite des Scharniers befestigt, während das andere Ende mit den Füßen der Clips verbunden ist. Bei einer Drehung sorgt die Verbindung zwischen Clip und Schaft für ein gleichmäßiges statisches und dynamisches Drehmoment.

 

 

Die verschiedenen Arten von Drehmomentscharnieren

Reibungsscharniere kommen in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten zum Einsatz. Eine der gängigsten Anwendungen, welche die meisten von uns beinahe täglich verwenden, sind Laptops. Bei diesen sorgen sie dafür, dass der Bildschirm genau dort bleibt, wo man ihn eingestellt hat.

Sie finden sich außerdem in medizinisch-technischen Geräten, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Rüstungsindustrie. Demzufolge findet man Drehmomentscharniere in einer Vielzahl von Transportmitteln wie Flugzeugen, Zügen, Booten und Autos.

Sie werden des Weiteren in vielen anderen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt – von Küchengeräten bis hin zu Verkaufsdisplays. Um all diesen verschiedenen Ansprüchen gerecht zu werden, gibt es verschiedenste Modelle von Friktionsscharnieren. Auf die wichtigsten von diesen wollen wir im Folgenden etwas genauer eingehen.

 

Standard-Reibungsscharniere

Diese folgen dem Grundprinzip eines jeden Scharniers: Flügel, Drehgelenk, Stift. Wobei der Stift in seinem Inneren den Mechanismus für den Aufbau des Reibungswiderstands besitzt.

Fahnenscharniere

Der Name Fahnenscharnier kommt vom Aussehen des männlichen Scharnierteils, das einer Flagge auf einem Fahnenmast sehr ähnlich sieht. Die Dicke, die Größe, das Gewicht und das Material können dabei individuell angepasst werden.

Fahnenscharniere eignen sich hervorragend für abnehmbare Türen oder Deckel. Typische Anwendungen sind Schränke, Schaltkästen und Computergehäuse, bei denen ein einfacher, uneingeschränkter Zugriff auf den Innenraum erforderlich ist.

Mehrgelenk-Friktionsscharniere

Bei diesen werden mehrere Gelenke bzw. Achsen über die sogenannten Getriebeglieder zu einem mehrteiligen Scharnier verbunden, um komplexere Schließ- und Öffnungsbewegungen zu ermöglichen. Je nach Anordnung der Glieder und Gelenke spricht man von einem Koppel- oder einem Führungsgetriebe.

Das Grundprinzip ist jedoch bei beiden das Folgende: Zwei unbewegliche Achsen werden am festen Bauteil (Möbelkorpus, Türrahmen usw.) angebracht. An diesen sind dann wiederum mehrere bewegliche Achsen angebracht, welche beim Öffnen Ihre Position ändern.

Scherenbandscharniere

Scherenbänder sind Scharniere, die variabel eingestellt werden können und für das sichere Öffnen und Schließen von Fenstern verwendet werden. Sie werden in Fenstern eingebaut, in deren Schiene ein verstellbares Scharnier angebracht ist, das eine kontrollierte Bewegung ermöglicht. Zwei der wichtigsten Unterarten von Scherenbandscharnieren, sind:

1. Mit eingeschränktem Bewegungsradius: Diese sind so konstruiert, dass sie die Öffnungsbewegung ab einem bestimmten Grad einschränken. Diese Scharniere sind eine gute Lösung, falls es Kinder im Haushalt gibt, sowie für Schulen und Kinderbetreuungseinrichtungen.
2. Leicht zu reinigen: Bei diesen kann der Reibungswiderstand deaktiviert und das Fenster komplett geöffnet werden. Das ist nicht nur für die Reinigung von Vorteil, sondern auch für Fenster, welche als Notausgänge dienen.

Kippbare Friktionsscharniere

Kippscharniere werden an Fenstern angebracht, bei denen sich der Griff am unteren Ende des Fensters befindet. Das Reibungsscharnier wird oben angebracht und das Fenster wird von unten geöffnet, wobei das Scharnier zurückfedert und das Öffnen erleichtert. Fenster mit Kippscharnieren werden von unten nach außen geschoben.

 

Scharnier mit stufenloser Haltefunktion

Wie es der Name schon erahnen lässt, kann dieser Scharniertyp in jeder beliebigen Position festgestellt werden. Dies wird durch ein Wälzlager mit einstellbarer Vorspannung erreicht.

Rastscharniere (Arretierbares Drehmomentscharnier)

Können im Gegensatz zum vorherigen Typ nur in verschiedenen voreingestellten Positionen festgestellt werden. Um die Arretierung wieder zu lösen, muss eine Kraft aufgewendet werden, welche den Rastpunkt des Scharniers überwindet.

Scharniere mit einseitigem Drehmoment

Bei Einweg-Drehmomentscharnieren wirkt die Reibungskraft nur in eine Richtung. Dadurch wird das Öffnen bzw. Anheben erleichtert, die Feststellung ist gleichermaßen möglich und muss durch Kraftaufwand überwunden werden.

Friktionsscharniere mit Feder

Wird ein Reibungsscharnier zusätzlich mit einer Feder ausgestattet, wird die Klappe oder Tür automatisch geschlossen.

Soft-Close-Drehmomentscharnier

Wird ein Reibungsscharnier mit Feder zusätzlich noch mit einer Dämpfung ausgestattet, ist das Ergebnis ein Soft-Close-Scharnier.

 

Wir hoffen, Ihnen mit diesem Beitrag einen guten Überblick über die verschiedenen Arten von Friktionsscharnieren gegeben zu haben. Im Besonderen über innovative Drehmoment-Lösungen, wie wir von Reell sie produzieren