Ob zur Montage von Türen, zur Befestigung von Displays oder dem Einbau von Blenden: In der Automobilindustrie werden eine ganze Reihe von Scharnieren verbaut. In diesem Artikel verschaffen wir uns einen Überblick über die gängigsten Modelle am Markt.
Grundsätzlich besteht jedes Scharnier aus 3 Komponenten: a) einem fest am Fahrzeug verankerten Teil, b) einem beweglichen Teil, der an dem jeweils zu haltenden Fahrzeugteil wie der Tür montiert wird und c) einem in der Mitte des Scharniers liegenden Bolzen, der diesem Halt gibt und Beweglichkeit ermöglicht. In der Automobilindustrie werden die jeweiligen Scharniere oft verdeckt eingebaut, sodass ein optisch stimmiges Gesamtbild der Karosserie gewährleistet wird. Wer sich nicht explizit mit der Materie auseinandersetzt, bekommt so oftmals gar nicht mit, welche Technik eigentlich das tägliche Öffnen und Schließen der Fahrzeugtüren oder das Schwenken der Geräte-Displays ermöglicht. Und das, obwohl hinter der Herstellung von Drehmomentscharnieren jede Menge Ingenieurskunst und Präzisionsarbeit steckt.
Arten von Scharnieren im Überblick
Drehmomentscharnier
Scharniere mit einem konstanten Drehmoment sind die wohl gängigsten Typen, die in der Automobilindustrie Verwendung finden. Sie sind, wie eingangs bereits beschrieben, vor allem für die Montage von Autotüren existenziell. Neben dem benötigten Halt, sorgen sie dafür, dass die befestigten Teile oder Geräte beweglich werden.
Drehmomentscharniere können in weitere Unterarten gegliedert werden:
Einseitiger Drehmomentscharnier
– Dieses Scharnier weist eine einseitig wirkende Reibung auf und eignet sich für einfache Anwendungsgebiete.
Justierbares Drehmomentscharnier
– Um das Bedienen möglichst angenehm gestalten zu können, werden in der Automobilindustrie auch Scharniere mit justierbarem Drehmoment hergestellt und verbaut. Sie ermöglichen, dass das Drehmoment des Scharniers möglichst fein eingestellt werden kann. Dieser Scharniertyp eignet sich jedoch nur für Bereich mit geringer Beanspruchung, um einer Materialermüdung und damit einem Kraftverlust vorzubeugen.
Federscharnier
– Das Federscharnier besitzt neben den üblichen 3 Komponenten beweglicher und fester Teil sowie Bolzen noch eine vierte Komponente: die Federung. Durch diese wird es möglich, auch schwere Lasten zu bewegen und zu halten. Außerdem können durch Federscharniere Türen selbständig geöffnet und geschlossen werden.
Rast-Scharnier
– Weniger bekannt aber ebenso wichtig ist das Rast-Scharnier, welches in unterschiedlichen, vorgegebenen Winkeln durch Arretierung einrastet. Als Beispiel für die Verwendung von Rast-Scharnieren lassen sich die Autositze, welche von ihren Insassen in die gewünschte Position geschoben und eingerastet werden können, aufführen. Diese Art von Scharnier ist durch die fest vorgegebene Arretierung nicht 100 % individuell einstellbar, was seiner Wirksamkeit aber keinen Abbruch tut.
Stufenloses Scharnier
– Diese Art von Scharnier ermöglicht das stufenlose feststellen beispielsweise eines Geräte-Displays in einer beliebigen Schwenkposition. Gegenüber dem Rastscharnier gibt es bei einem stufenlosen Scharnier keine vorgegebenen Arretierungen, sodass eine sehr individuelle Einstellung ermöglicht wird. Ein klarer Vorteil also gegenüber dem Rast-Scharnier, vorausgesetzt ein individuelles Einstellen ist für die Positionierung eines Objekts von Belang.
Friktionsscharnier
– Das Friktionsscharnier ist besonders für Anwendungsbereiche interessant, bei denen unterschiedliche Widerstände realisiert werden sollen, denn mit diesem Modell hat der Anwender die Möglichkeit dazu, den Reibwiderstand selbst einzustellen. In Bezug auf die Automobilindustrie, eignet sich das Friktionsscharnier vor allem für die Innenräume sehr gut.
Werfen wir nun einen Blick auf Leistung, Passform und Funktionsweise
Jedes Drehmomentscharnier hat aufgrund seines Materials und der Art der Benutzung eine bestimmte zu erwartende Lebensdauer: meist beginnend bei 20.000 bis 50.000 Betriebszyklen. Doch damit nicht genug: auch im Falle eines Aufpralls, wie bei einem Verkehrsunfall, müssen die Scharniere trotz oder gerade wegen der starken Krafteinwirkung sicher und verlässlich halten. KFZ-Scharniere unterliegen vor der Produktion deshalb jeder Menge Forschungsarbeit und Tests. Nicht selten werden die Scharniere speziell für ein Modell entwickelt, geprüft und produziert. In der Automobilindustrie wird diese Entwicklungsarbeit von sogenannten OEM’s, den Original Equipment Manufacturers oder zu Deutsch Erstausstattern / Erstausrüstern, übernommen.
Sie erhalten vom Hersteller des Fahrzeugs genaue Angaben vorgegeben, anhand derer sie ein Drehmomentscharnier entwickeln und prüfen, welches der Bedürfnisse vollumfänglich gerecht werden muss. Neben Betriebszyklen und Material, gibt es auch bei der Passform spezielle Unterschiede, die es zu beachten gilt. Die Automobilindustrie verwendet vor allem Scharniere mit minimalem Spiel und einem Öffnungswinkel von 270°, jedoch kann auch hier auf Spezialanfertigungen zurückgegriffen werden. Als Beispiel lässt sich der Bereich des Autotunings nennen, bei dem man einem Kraftfahrzeug sprichwörtlich Flügel(türen) verleiht! Für diese Türen, die mit einem einfachen Anschlag im Dachbereich statt zur Seite nach oben hin geöffnet werden, benötigt es eine andere Art von Scharnier als für die Standard-Autotür.
Zuletzt muss berücksichtigt werden, dass die Tür in der Position oberhalb des Dachs halten soll, während Fahrer oder Beifahrer in das KFZ ein- und aussteigen. Anhand dieser Informationen, erübrigt sich der Verweis darauf, dass die Passform äußerst wichtig für den späteren Erfolg eines jeden Drehmomentscharniers ist, fast. Hersteller der besagten Scharniere arbeiten deshalb stets mit äußerster Präzision. Dies erfordert neben den passenden Präzisionsmaschinen zur Fertigung der Werkstücke auch ein großes Maß an technischem Know How und handwerklichem Geschick der Mitarbeiter einer jeden Produktionsstätte. Nur so lässt sich trotz Serienfertigung gewährleisten, dass alle gefertigten Scharniere später ihren Zweck zu hundert Prozent erfüllen.
