Was ist ein schwenkbares Drehmomentscharnier? Wichtige Funktionen, Anwendungen und Auswahltipps

Was ist ein schwenkbares Drehmomentscharnier?

Schwenkbare Drehmomentscharniere verfügen über einen Drehmomentmechanismus, der es ihnen ermöglicht, an jeder beliebigen Stelle anzuhalten (willkürlicher Anschlag).

Diese Scharniere werden häufig in beweglichen Teilen von Geräten wie Tablet-Ständern und Bedienfeldern von Werkzeugmaschinen verwendet. Ein weiteres Merkmal von Drehscharnieren ist, dass das Mittelloch für die Durchführung von Drähten verwendet werden kann. Wenn Sie Drähte hindurchführen müssen, wählen Sie bitte ein Drehscharnier mit einem geeigneten Lochdurchmesser.

Der Hauptunterschied zwischen einem schwenkbaren Drehmomentscharnier und einem Standardscharnier

• Gewöhnliche Scharniere: Die Türflügel können frei und ohne Widerstand schwingen. Die Türen können entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sein und können nicht in Zwischenpositionen angehalten werden.
• Drehbare Drehmomentscharniere: Bieten eine kontinuierliche Rotationsdämpfungskraft. Die Türflügel können in jeder Position innerhalb des Bereichs von 0° bis 180° (oder einem größeren Winkel) stabil bleiben.

Prinzip der Rotationsdämpfung

Reibungsprinzip (am häufigsten)

• Nutzt die kontrollierte Reibungskraft, die zwischen präzisionsgefertigten Reibungsplatten und Metallwellen oder Gehäusen erzeugt wird.
• Während der Drehung widersteht die Reibungskraft der Bewegung und erzeugt ein Drehmoment. Durch Einstellen des Drucks oder des Materials der Reibungsplatten kann die Größe des Drehmoments verändert werden.

Prinzip der Feder

• Nutzt die Vorspannkraft von Tellerfedern oder Schenkelfedern.
• Während der Drehung wird die Feder zusammengedrückt oder verdreht, wodurch eine entgegenwirkende Rückstoßkraft als Dämpfung erzeugt wird.
• Wird häufig in Szenarien verwendet, die ein hohes Drehmoment oder eine Positionierung in einem bestimmten Winkel erfordern.

Demonstration der Funktion eines Drehmomentscharniers

Kernstruktur und Funktionsmechanismus

Wichtige Komponenten

• Die Welle: Drehbare Kernkomponente, die an einer Seite befestigt ist (z. B. Türverkleidung).
• Gehäuse: An der anderen Seite befestigt (z. B. am Gerätegehäuse); enthält den Drehmomentmechanismus.
• Drehmomenterzeugender Mechanismus:
  • Reibungstyp: Reibungsplatten, Druckausgleichsvorrichtungen.
  • Feder-Typ: Spiral-/Drehfedern, Nocken, Positionierkugeln/-nuten.
• Montageplatte/Halterung: Zur Befestigung des Scharniers am Gehäuse und an beweglichen Teilen.

Unterscheidung von Drehmomentscharnieren

Unidirektionales vs. bidirektionales Drehmoment

Festes Drehmoment vs. einstellbares Drehmoment

Gängige Anwendungen von schwenkbaren Drehmomentscharnieren

Festes, drehbares Torque-Scharnier

• Merkmale: Konstanter Drehmomentwert, nicht einstellbar, einfacher Aufbau.
• Anwendungen: Kleine Wartungsabdeckungen, leichte Deckel, kostensensible Umgebungen.

Free-Stop Swivel Torque Scharnier

• Merkmale: Kontinuierliches Dämpfungsmoment. Kann in jedem Winkel anhalten.
• Anwendungen: Anzeige-/Bedienfelder, Gerätetüren, die offen bleiben.

Zweiachsiges Drehmomentscharnier

• Merkmale: Zwei unterschiedliche Drehmomente in verschiedenen Rotationsstufen.
• Anwendungen: Servertüren, Anwendungen, die eine taktile Rückmeldung erfordern.

Positionierung Dreh-Drehmoment-Scharnier

• Merkmale: Kann bei voreingestellten Winkeln (z. B. 0°, 45°, 90°, 105°) anhalten und hat eine Dämpfungsfunktion.
• Geeignet für Handschuhfächer, Armaturenbretter, Klapptische und Lampen im Auto.

Materialauswahl für Drehmomentscharniere

Rostfreier Stahl

• Extrem hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute Temperaturbeständigkeit.
• Am häufigsten verwendet und zuverlässig, besonders geeignet für drehbare Drehmomentscharniere.
• Verwendet in der medizinischen Sterilisation, in der Lebensmittelindustrie, im Freien und in der Schifffahrt.
• Und hohe Luftfeuchtigkeit und korrosive Umgebungen, wie z. B. in chemischen Anlagen und Labors.

Aluminium-Legierung

• Leicht und preiswerter als rostfreier Stahl.
• Hat einen gewissen Grad an Korrosionsbeständigkeit nach dem Eloxieren.
• Festigkeit und Verschleißfestigkeit sind im Allgemeinen nicht so gut wie bei rostfreiem Stahl.
• Einsatz in Anwendungen, die eine Gewichtsreduzierung erfordern, in der allgemeinen Industrie und in der Unterhaltungselektronik.
• Die Belastbarkeit und die Korrosionsbeständigkeit gegenüber der Umwelt müssen bewertet werden.

Technische Kunststoffe

• Äußerst leicht, kostengünstig, isolierend und nicht magnetisch.
• Einige haben eine gute chemische Beständigkeit.
• In Bezug auf Festigkeit, Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit sind sie den Metallen weit unterlegen.
• Kann altern und sich verziehen, was die Drehmomentstabilität beeinträchtigt.
• Verwendet für Anwendungen mit geringer Last, kleine elektronische Abdeckungen und Anwendungen, die eine Isolierung erfordern.

Wichtige Metriken zur Langlebigkeit

• Korrosionsbeständigkeit: Scharniere aus rostfreiem Stahl (z.B., 316 Qualität) werden bevorzugt für Anwendungen im Freien, in der Medizin, in der Schifffahrt und in der Chemie eingesetzt.
• Chemische Korrosionsbeständigkeit: Bestätigen Sie die Kompatibilität des Materials, wenn es chemischen Substanzen ausgesetzt ist.
• Verschleißfestigkeit und Lebensdauer: Die Verschleißfestigkeit der Reibungskomponenten bestimmt die Lebensdauer der Scharniere.

So wählen Sie das richtige Drehmomentscharnier aus

Anforderungen an das Drehmoment

• Berechnen Sie Gewicht × Hebelarm (Abstand von der Scharnierachse).
• Sicherheitsfaktor von 1,2-1,5 und externes Zubehör in die Konstruktion einbeziehen.

Bewegung und Installationsmerkmale

• Definieren Sie Winkelbereich, Dämpfungsgeschwindigkeit und Montageart.
• Achten Sie auf korrekte Abmessungen und Achsenausrichtung.

Langlebigkeit und Umweltbedingungen

• Schätzen Sie die Öffnungshäufigkeit (z. B. 10.000 oder 100.000 Zyklen).
• Wählen Sie die Materialien entsprechend den Expositionsbedingungen und den Anforderungen an die Schutzart.

Besondere Merkmale

• Einstellung des Drehmoments, Verriegelung, Free-Stop, ästhetische Anforderungen usw.

Demonstration der Positionierung der Scharniere

Empfehlungen für Installation und Wartung

Hinweise zur Installation

• Verwenden Sie die richtigen Schrauben und das richtige Drehmoment gemäß Handbuch.
• Achten Sie auf die Ausrichtung der Welle über den Scharnieren, um dies zu vermeiden:
  • Spannungskonzentration
  • Abnormes Geräusch
  • Drehmomentverlust oder vorzeitiger Ausfall
• Installieren Sie sie auf flachen, festen Oberflächen. Vermeiden Sie eine Überlastung mit großen Türen.

Empfehlungen für die Wartung

• Wartungsfreie Konstruktion: Das Scharnier darf nicht geöffnet oder geölt werden.
• Vermeiden Sie Schmiermittel: Die Verwendung normaler Öle kann das reibungsbedingte Drehmoment zerstören.
• Reinigung: Mildes Reinigungsmittel verwenden. Vermeiden Sie das Waschen mit Druck oder die Einwirkung von Chemikalien.
• Einstellbare Scharnierstimmung: Verwenden Sie geeignetes Werkzeug, stellen Sie die Schrauben schrittweise ein und ziehen Sie sie nicht zu fest an.

Vorteile und Beschränkungen

Vorteile

• Präzise Winkelhaltung
• Platzsparendes Design
• Mechanische Vereinfachung
• Gesteigerter wahrgenommener Wert
• Verbesserte Sicherheit

Beschränkungen

• Höhere Kosten
• Begrenzter Drehmoment-/Winkelbereich in einigen Ausführungen
• Nicht geeignet für extrem schwere oder stoßbelastete Anwendungen
• Nicht für hochfrequente Nutzung
• Strenge Installationsanforderungen

Zusammenfassung

Drehmomenten-Drehgelenke sind unverzichtbare Komponenten im modernen Industriedesign, da sie eine präzise und stabile Positionierung ohne zusätzliche Stützstrukturen ermöglichen. Um sie erfolgreich einsetzen zu können, müssen Konstrukteure die Drehmomentmechanismen, Typen, Werkstoffe, die Eignung für die Umgebung und die Installationskriterien - insbesondere die Achsenausrichtung und die Lastberechnung - verstehen.

FQA

F: Sind Drehmomentscharniere dasselbe wie Reibungsscharniere?

A: Ja, sie sind identisch. Reibungsscharniere sind eine Art Drehmomentscharnier.

F: Können schwenkbare Drehmomentscharniere im Freien verwendet werden?

A: Für die Verwendung im Freien muss rostfreier Stahl verwendet werden.

F: Wie wählt man den Drehmomentwert für ein drehbares Drehmomentscharnier aus?

A: Sie müssen das Gewicht × den Schwerpunktsabstand berechnen.

F: Können schwenkbare Drehmomentscharniere in jeder beliebigen Position anhalten?

A: Beliebige Stop-Typen sind möglich, Limit-Typen jedoch nicht.