Scharniertypen und ihre Einsatzbereiche
Die Wahl des richtigen Scharniers ist ein wichtiger Schritt im Designprozess vieler Produktanwendungen. Im Allgemeinen werden Scharniere verwendet, um eine Tür, einen Deckel oder eine Platte mit einer anderen Platte oder einem Rahmen zu verbinden und eine Bewegung der einen Platte in Bezug auf die andere zu ermöglichen. Auch wenn dies einfach klingt, gibt es eine Reihe von Faktoren, die es bei der Auswahl eines geeigneten Scharniertyps für eine bestimmte Anwendung zu berücksichtigen gilt.
Scharniere bleiben oft bis zur Endphase des Designprozesses unberücksichtigt. Dies kann dazu führen, dass dann schnell ein Scharnier gefunden werden muss, das den gewünschten Funktionsumfang für die Endanwendung bietet. Es kommt vor, dass ein Produktdesign-Projekt auf Eis gelegt werden muss, weil das gewählte Scharnier nicht wie erwartet funktioniert oder die Tests nicht besteht. Um dies zu verhindern, sollten Scharniere bereits zu Beginn des Designprozesses berücksichtigt werden, um kostspielige Änderungen des Entwurfs zu vermeiden.
Aber wie können Ingenieure angesichts der vielen verfügbaren Scharniertypen sicher gehen, dass sie die richtige Wahl treffen? Dies gelingt am besten, wenn sie die verschiedenen verfügbaren Scharniertypen kennen und wissen, wo und wie sie verwendet werden.
Arten von Scharnieren
Der Hauptfaktor, der in den Entscheidungsprozess für ein Scharnier einfließt, ist der Bedienaufwand, den der Endbenutzer benötigt, um eine Tür oder Klappe eines Geräts zu öffnen. Es gibt zahllose Möglichkeiten, ihn dabei unterstützen. Nachfolgend sind einige der am häufigsten verwendeten Scharniertypen aufgeführt, die Ingenieure zur Erfüllung der Anforderungen ihrer Anwendung nutzen können.
Freischwingende Scharniere
Freischwingende Scharniere sind die einfachste Form von Scharnieren. Ein einfacher Stift oder eine Welle bildet eine Drehachse. Der Stift oder die Welle ist in der Regel in ein Scharnierblatt integriert, sodass sich der andere Flügel frei drehen kann. Dieses System ermöglicht die freie Bewegung der Tür vom vollständig geöffneten bis zum geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann der Benutzer die Tür leicht bewegen, um Zugang zum Innenraum zu erhalten.
Freischwingende Scharniere verfügen über keine Zusatzfunktionen, die den Benutzer dabei unterstützen, die Tür zu schließen oder das Gehäuse sicher geschlossen zu halten. Diese Art von Scharnieren wird in der Regel für Küchenschränke verwendet, da sie aufgrund ihrer Einfachheit und Kosteneffizienz ideal für den Einsatz im Haushalt sind. Frei schwingende Scharniere können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, zum Beispiel aus Edelstahl und Aluminium.
Die einfachste Form eines freischwingenden Scharniers ist die Montage des Scharnierdrehpunkts an der Außenseite einer Tür oder einer Klappe. Dadurch wird verhindert, dass die Tür beim Öffnen oder Schließen mit dem Rahmen kollidiert. Durch die Montage des Scharniers an der Außenseite wird außerdem der verfügbare Platz im Inneren eines Gehäuses maximiert.
Verdeckte Scharniere
Auch die Ästhetik kann bei der Auswahl des Scharniers für eine Anwendung eine Rolle spielen. Wenn zum Beispiel das Scharnier verborgen angebracht werden soll, um das Aussehen der Schranktür zu verbessern, sind verdeckte Scharniere eine gute Option. Durch Verdeckte Scharniere. bleibt eine glatte durchgehende Außenfläche erhalten, da die Komponenten im Inneren des Gehäuses verborgen sind.
Außerdem kann durch die Verwendung von verdeckten Scharnieren die Sicherheit verbessert werden. Der unbefugte Zugang wird schwieriger, wenn das Scharnier keinen sichtbaren Angriffspunkt bietet. Kriminelle haben es dadurch schwerer, das Scharnier manipulieren, da sie es nicht sehen können. Potenzielle Diebe müssen daher an anderer Stelle nach Schwachstellen des Gehäuses suchen, um sich Zugang zu verschaffen. Dies trägt zum Schutz der darin aufbewahrten wertvollen Gegenstände bei.
Allerdings verbrauchen Scharniere oft wertvollen Platz im Gehäuseinneren. Dies kann bei einigen Anwendungen ein Problem darstellen. Bei Elektronikgehäusen beispielsweise ist der Platz aufgrund der Vielzahl der darin untergebrachten Komponenten begrenzt. Verdeckte Scharniere können in diesem Fall nicht verwendet werden. Wenn der Platz im Inneren des Gehäuses keine Rolle spielt, sind verdeckte Scharniere eine gute Lösung für Ingenieure, um die Komponenten zu verbergen.
Abnehmbare Scharniere
Abnehmbare Scharniere sind eine weitere Option, die Ingenieuren für ihre Endanwendungen zur Verfügung stehen. Bei vielen freischwingenden Scharnieren lassen sich die Scharnierblätter trennen, so dass der Anwender die Tür oder den Deckel vollständig abnehmen kann. Ingenieure können sich auch für ein Scharnier entscheiden, das mit einer Druckfeder ausgestattet ist. Sie erleichtert das Entfernen der Scharnierstifte, während die Scharnierkomponenten an der Tür befestigt bleiben.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, dies zu erreichen, ist die Verwendung eines aushängbaren Scharniers, bei dem die Tür und der Scharnierstift mit einer einzigen Bewegung entfernt werden können. Es gibt zahlreiche Anwendungen, bei denen aushängbare Scharniere zum Einsatz kommen können. Wenn ein Benutzer auf das Innere eines Gehäuses zugreifen muss, insbesondere bei beengten Platzverhältnissen, sind abnehmbare Scharniere ideal. Ein weiteres Beispiel sind Produkte, die unmontiert beim Anwender ankommen. Abnehmbare Scharniere unterstützen den Anwender beim selbständigen Zusammenbau des Produkts.
Rastscharniere
Rastscharniere halten verbundene Gegenstände an Ort und Stelle und sind dauerhaft an einer Tür oder einem Rahmen angebracht. Der Benutzer kann die Tür öffnen und sie in einem vordefinierten Winkel in Position halten, ohne dass sekundäre unterstützende Komponenten, wie z. B. Gasdruckfedern, erforderlich sind. Bestimmte Rastscharniere können vom Hersteller während des Designprozesses so voreingestellt werden, dass sich die Türen in bestimmten Winkeln öffnen.
Rastscharniere funktionieren durch eine Metall- oder Elastomerfeder, die eine Kraft im Inneren des Scharniers ausübt und das Einrasten bewirkt. Der Rastmechanismus ist im Inneren des Scharniers untergebracht und verborgen. Rastscharniere ermöglichen dem Benutzer einen freihändigen Zugang mit einer Vielzahl von Drehmomenten zur Positionierung für unterschiedliche Anwendungen.
Scharniere mit konstanter Friktion
Scharniere mit konstanter Friktion werden auch als Drehmomentscharniere bezeichnet. Mit dieser Art von Scharnier können Benutzer eine Tür oder einen Deckel in jedem beliebigen Winkel an Ort und Stelle halten, ohne dass er seine Position ändert. Sie unterscheiden sich von Rastscharnieren dahingehend, dass die möglichen Positionen der Tür oder des Deckels nicht bereits vom Hersteller festgelegt werden. Scharniere mit konstanter Friktion ermöglichen es den Ingenieuren, die Kräfte und damit die Haptik einer Klappe individuell anzupassen, damit das Öffnen und Schließen der Tür für den Endanwender zu einem intuitiven Erlebnis wird.
Ein Scharnier mit konstanter Friktion widersteht der Schwenkbewegung, was in Situationen nützlich sein kann, in denen die Platte aus Sicherheits- oder ästhetischen Gründen in ihrer Position gehalten werden soll. Scharniere mit konstanter Friktion verwenden eine Reihe von Federkomponenten, um die Reibung an der Scharnierachse zu erhöhen. Dadurch kann das Scharnier die Reibung in jeder Drehrichtung des Scharniers genau kontrollieren.
Eine einfache Möglichkeit, wie Scharniere die Erfahrung des Endanwenders verbessern können, besteht darin, Kupplungselemente in das Scharnier einzubauen, die die Reibung in Öffnungsrichtung aufheben, um das Anheben zu erleichtern, während in der anderen Richtung die Friktion unerwünschte Bewegungen nach unten verhindert. Dadurch können Endanwender den Deckel leicht öffnen und gewährleisten, dass er sicher geöffnet bleibt, ohne dass zusätzliche Komponenten benötigt werden. Bei Laptop-Bildschirmen beispielsweise werden Scharniere mit konstanter Friktion verwendet, damit der Bildschirm geöffnet und im gewünschten Blickwinkel gehalten werden kann.
Scharniere mit Torsionsfeder
Es gibt Situationen, in denen Benutzer aufgrund des Gewichts oder der Größe Schwierigkeiten haben, einen Deckel oder eine Platte gefahrlos zu öffnen. In diesem Fall ist die Verwendung von Gasdruckfedern eine Möglichkeit. Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen sie zu viel Platz beanspruchen oder das Gewicht der Platte nicht halten können. Dann sind Scharniere mit Torsionsfeder möglicherweise eine effektivere Option. Scharniere mit Torsionsfeder nutzen die Federkraft, um dem Benutzer beim Öffnen des Deckels zu helfen.
Je nach verfügbarem Platz und Design des Scharniers können Druck- oder Torsionsfedern verwendet werden. Die Feder übt Kraft aus, damit der Benutzer den Deckel komfortabel anheben kann. Dadurch lassen sich große, schwere Deckel, die Hunderte von Kilo wiegen, vom Endanwender komfortabel und sicher öffnen und schließen.
Zusätzliche Designüberlegungen
Es gibt noch weitere Faktoren, die Ingenieure bei der Auswahl eines geeigneten Scharniers für ihre Anwendung berücksichtigen müssen. Die Wahl des Materials, z. B. Edelstahl oder Kunststoff, kann die Leistung und die Kosten des Scharniers beeinflussen, je nachdem, wo es eingesetzt wird. Die Wahl des Materials hängt davon ab, welche der Festigkeit zum sicheren Öffnen der Tür erforderlich ist, sowie von der Umgebung, in der das Scharnier eingesetzt wird. Ingenieure müssen die Anforderungen der Anwendung sorgfältig prüfen, um das richtige Material für das Scharnier und die richtige Größe auszuwählen.
Es kann vorkommen, dass erhältliche Standardscharniere den Bedürfnissen des Endanwenders in Bezug auf seine Anwendung nicht gerecht werden. Ingenieure können maßgeschneiderte Scharniere entwickeln, die den spezifischen Anforderungen einer Anwendung entsprechen und dem Endbenutzer einen besseren Service bieten. Wenn das passende Scharnier bereits früh im Designprozess berücksichtigt wird, können Ingenieure nützliche Funktionen implementieren, die zu einer besseren Zufriedenheit des Endanwenders führen.
Dabei kann es sinnvoll sein, mit einem bewährten Anbieter zusammenarbeiten, um das richtige Scharnier für die spezifische Anwendung zu finden oder eine maßgeschneiderte Lösung zu entwickeln. Wenden Sie sich an Southco um mehr über die verschiedenen Arten von Scharnieren und deren Einsatzmöglichkeiten zu erfahren. Unser Team beantwortet Ihnen gerne alle Fragen zu Scharnieren und zu ihrer Integration in Ihre Anwendung, um ein optimales Benutzererlebnis zu schaffen.
