Einstellbare Drehmoment-Scharniere für Gerätedeckel: Wahl des Öffnungs- und Schließwiderstands

Wenn ein Bediener einen Gerätedeckel mit einer Hand anheben muss, kann das Festziehen beider Scharniere, bis der Deckel offen bleibt, zwar ein Problem lösen, aber ein neues schaffen: Nun lässt sich der Deckel nur noch schwer anheben. Bei der Auswahl von Scharnieren mit einstellbarem Drehmoment für Gerätedeckel sollten Sie Folgendes festlegen: Eröffnungskurs und Schlusskurs getrennt betrachten. Bei einem nach hinten aufschwingenden Deckel, der sich durch die Schwerkraft von selbst schließt, sollten Sie zunächst einen geringen Widerstand beim Öffnen und einen ausreichenden Widerstand beim Schließen vorsehen, um die Halteanforderung zu erfüllen. Wenn der Deckel zudem verhindern soll, dass er weiter geöffnet wird, sollten Sie ein Scharnier in Betracht ziehen, das in beide Richtungen Widerstand bietet.

In welche Richtung bewegt die Schwerkraft den Deckel?

Betrachten Sie den Deckel von einem Ende seiner horizontalen Scharnierachse aus. Stellen Sie sich bei teilweise geöffnetem Deckel eine vertikale Linie vor, die durch seinen Schwerpunkt verläuft. Liegt diese Linie auf der Griffseite der Achse, wirkt die Schwerkraft so, dass sich der Deckel schließt. Die Öffnungsreibung erhöht den Kraftaufwand beim Anheben; die Schließreibung wirkt dem Herabsinken entgegen. Die Verringerung der Öffnungsreibung beseitigt den Widerstand. Sie entlastet den Deckel jedoch nicht von seinem Gewicht.

Folgen Sie dieser vertikalen Linie bis zur Serviceposition. Wenn sie die Scharnierachse kreuzt, neigt die Schwerkraft nun dazu, den Deckel weiter zu öffnen. Ein Scharnier, das ausschließlich darauf ausgelegt ist, dem Schließen entgegenzuwirken, kann sich über den größten Teil des Hubwegs hinweg gut anfühlen, bietet jedoch nahe dem Öffnungsanschlag nur wenig Widerstand. Ob die Linie die Scharnierachse kreuzt, hängt vom fertigen Deckel ab, einschließlich etwaiger daran angebrachter Displays, Griffe oder Halterungen.

Wann benötigt ein Gerätedeckel einen Einweg- oder einen Zweiweg-Widerstand?

Ein Einwegscharnier ermöglicht weiterhin eine Bewegung in beide Richtungen. “Einweg” beschreibt, in welche Richtung die Reibung wirkt; es bedeutet nicht, dass der Deckel gegen eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung arretiert wird. “Einstellbar” beschreibt eine separate Funktion. Mit einer Einstellschraube lässt sich das Ausmaß der Reibung verändern, ohne deren Richtung zu ändern oder die beiden Richtungen unabhängig voneinander einzustellen.

Eröffnungs- und Schlusswiderstand am „Handle“

Betrachten wir einen Deckel in einem bestimmten Arbeitswinkel, bei dem die Schwerkraft dafür sorgt, dass 6 N·m in Schließrichtung. Angenommen, der Griff befindet sich in einem Abstand von 0,25 m von der Achse, die Hand drückt senkrecht zu diesem Radius, und der Deckel bewegt sich langsam. Die folgenden Abbildungen zeigen die angenommenen Betriebsdrehmomente für den kompletter Scharniersatz; die Verriegelung wird gelöst, und es gibt keine Federunterstützung.

Bei einem Öffnungswiderstand von 1 N·m und einem Schließwiderstand von 7 N·m dauert das Anheben (6 + 1) ÷ 0,25 = 28 N am Griff. Zum Absenken genügt ein leichter Druck nach unten: (7 − 6) ÷ 0,25 = 4 N. Ersetzt man das Paar durch eines, das in beide Richtungen 7 N·m liefert, bleibt die Schließkraft bei 4 N, aber die Hubkraft steigt auf (6 + 7) ÷ 0,25 = 52 N. Wer den Deckel nur beim Herunterklappen ausprobiert, würde den Unterschied nicht bemerken.

Hierbei handelt es sich um Bewegungskräfte unter einem bestimmten Winkel. Sie geben keinen Aufschluss darüber, welche Kraft erforderlich ist, um den Deckel nach einer Haltephase in Bewegung zu setzen, oder ob er nach dem Loslassen abdriftet. Es handelt sich hierbei um ein anschauliches technisches Szenario, nicht um einen Kundenprojektbericht oder eine Produktprüfungsangabe.

Montage auf der linken Seite und Drehwiderstand im Uhrzeigersinn

Eine linksstehende Artikelnummer kennzeichnet eine Montagevariante. Sie gibt für sich genommen keinen Aufschluss darüber, in welche Richtung sich der Deckel schwergängig anfühlt. HSPs HG11-047 Scharniere für Klappdeckel sind in Links- und Rechtsausführung erhältlich. In den angegebenen Drehmomentbereichen werden keine getrennten Werte für das Öffnen und Schließen angegeben.

Die HG11-011 Richtungsscharnier veranschaulicht die andere Konvention. HSP bezeichnet die Vorwärtsausführung als „gegen den Uhrzeigersinn“ und die Rückwärtsausführung als „im Uhrzeigersinn“. Ein Pfeil im Uhrzeigersinn wird vom anderen Wellenende aus betrachtet zum Pfeil gegen den Uhrzeigersinn. Bevor Sie sich für eine Ausführung entscheiden, markieren Sie das feste Flügelblatt, das bewegliche Flügelblatt, das Betrachtungsende und einen Pfeil mit der Aufschrift Deckel schließen auf der Montagezeichnung. Bitten Sie den Lieferanten, seinen hochohmigen Pfeil an Ihren anzupassen.

Was ist am Probenbehälterdeckel zu überprüfen?

Montieren Sie das vorgesehene Scharnierpaar, den Griff und die Deckelbeschläge. Markieren Sie einen Winkel, der beim normalen Betrieb verwendet wird, und einen weiteren, bei dem sich die Schwerkraft oder der Griff des Bedieners am stärksten verändert. Verwenden Sie bei jedem Vergleich denselben Griffpunkt und dieselbe Zugrichtung.

1. Hebe die Hantel an jeder Markierung an. Achten Sie beim Griff darauf, den anfänglichen Zug nach einer Pause von der Kraft zu unterscheiden, die erforderlich ist, um die Bewegung aufrechtzuerhalten. Wenn das Anheben mehr Kraft erfordert, als angesichts der Deckelbelastung zu erwarten wäre, überprüfen Sie die Befestigungspfeile, bevor Sie die Einstellung erhöhen.
2. Senken Sie es durch dieselben Markierungen ab. Beachten Sie, ob der Bediener den Deckel nach unten drücken oder zurückhalten muss. Eine Kraftmessung ohne diese Unterscheidung kann einen Deckel verbergen, der der Hand vorausläuft.
3. Überprüfen Sie die Serviceposition separat. Lassen Sie den Deckel von einer unabhängigen Stütze auffangen und halten Sie die Hände im Sicherheitsabstand. Beobachten Sie nach dem Loslassen jegliche Bewegung. Halten Sie die für das Projekt vereinbarte Verweildauer und die zulässige Abweichung ein. Ein gleichmäßiger Hub ist kein Hinweis darauf, dass der Deckel an Ort und Stelle bleibt.

Wenn eine Richtung passt und die andere nicht, prüfen Sie, ob sich beide Messwerte gemeinsam ändern, bevor Sie die Einstellschraube erneut drehen. Die Einstellbereich und Arretierführung beschreibt, wie man eine nutzbare Einstellung dokumentiert, sobald das richtige Richtungsverhalten festgelegt ist.

Auslegung von Scharnieren mit einstellbarem Drehmoment für Gerätedeckel

Eine nützliche Anmerkung zur Zeichnung lautet: Vom markierten Ende der Scharnierachse aus betrachtet öffnet sich der Deckel in die abgebildete Richtung. Geringer Widerstand beim Öffnen; höherer Widerstand beim Schließen. Geben Sie das Öffnungs- und Schließdrehmoment pro Scharnier bei gleicher Einstellung sowie das statische Halte-Drehmoment beim markierten Betriebswinkel an. Geben Sie die maximale Öffnungskraft an, die Ihr Antrieb aushalten kann, und an welcher Stelle am Griff diese Kraft wirkt.

Verwende diese Notiz, um eine Vorauswahl zu treffen Modelle mit Scharnieren mit einstellbarem Drehmoment. Wenn im Katalog nur ein Drehmomentwert angegeben ist, Senden Sie HSP Ihre markierte Deckelzeichnung zur Modellprüfung zu. Geben Sie die fertige Deckelmasse, den Schwerpunkt, die Anzahl der Scharniere und den Öffnungswinkel an, damit anhand der Antwort die Befestigungsvariante und die noch benötigten Ausrichtungsdaten ermittelt werden können, bevor Muster bestellt werden.

Häufig gestellte Fragen zu Scharnieren für Gerätedeckel

Kann ich an ein und demselben Deckel ein Drehgelenk und einen einfachen Drehzapfen verwenden?

Grundsätzlich ja, sofern die Befestigungs- und Belastungswerte dies zulassen. Das Reibungsscharnier sorgt dann von selbst für den vorgegebenen Widerstand. Lassen Sie diese Anordnung überprüfen; verteilen Sie das erforderliche Haltemoment nicht auf die beiden Befestigungspunkte, als ob beide Reibung erzeugen würden.

Warum lässt sich der Deckel nur dann schwer öffnen, wenn er vollständig geschlossen ist?

Vergleichen Sie den ersten Zug bei gelöster Verriegelung mit einem erneuten Start direkt hinter der Dichtung. Wenn nur der erste Zug hoch ausfällt, könnte dies an der Dichtung oder der Verriegelung liegen. Lässt sich der Deckel nach einer Pause aus verschiedenen Winkeln nur schwer wieder anheben, sollte die Anlaufreibung genauer untersucht werden.

Kann ich ein Einwegscharnier umkehren, indem ich es umdrehe?

Nur wenn der Hersteller diese Einbaulage zulässt und die Flügel zu den vorgesehenen festen und beweglichen Flächen passen. Wenn in der Zeichnung eine Variante mit umgekehrter Ausrichtung vorgesehen ist, bestellen Sie diese Variante, anstatt davon auszugehen, dass eine spiegelbildliche Montage gleichwertig ist.

Hat eine Gasfeder Einfluss darauf, in welche Richtung Widerstand ausgeübt werden muss?

Das ist möglich. Eine Gasfeder, die den Deckel aufdrückt, kann das Schließmoment des Deckels über einen Teil des Hubs hinweg überwinden. Beurteilen Sie, in welche Richtung sich der Deckel bei eingebauter Feder tendenziell bewegt; ein Test mit dem blanken Deckel kann zu einer falschen Einschätzung der Widerstandsrichtung führen.

Wird der Deckel durch eine höhere Schließreibung innerhalb einer bestimmten Zeit schließen?

Ein Reibungsdrehmomentwert gibt keine Schließgeschwindigkeit an. Wenn eine bestimmte Schließzeit gefordert ist, geben Sie den Öffnungswinkel, die Deckelbelastung und die Sollzeit an und prüfen Sie einen Dämpfungsmechanismus für die Baugruppe.

Kann die Reibung im Scharnier als Verriegelung für den Wartungszugang dienen?

Ein Deckel, der während der Einstellung an Ort und Stelle bleibt, ist nicht sicher arretiert. Wenn jemand darunter arbeiten muss, sorgen Sie für die für diese Ausrüstung erforderliche sichere Abstützung oder Arretierung, anstatt sich allein auf die Reibung zu verlassen.