Wie funktioniert der Scharnier-Mechanismus in Autos? 

Sie wissen bereits, dass Scharniere im Grunde genommen Gelenke aus drei oder vier Komponenten sind? Richtig, sie bestehen zumeist aus einem Flügel, der an einem starren Teil eines Objekts – beispielsweise der Karosserie – montiert wird, sowie aus einem weiteren Flügel, der an dem zu bewegenden Körper oder Objekt angebracht wird. Beim Auto wäre das beispielsweise Tür oder Heckklappe. Ergänzt wird das Scharnier durch einen Stift oder Bolzen, der dem Scharnier seine Beweglichkeit gibt und justiert werden kann. Zusätzlich ist die Ergänzung durch eine Federung möglich. In Automobilen werden vor allem konstante Drehmomentscharniere verbaut.

Reibung entstehend durch haften, gleiten und rollen!

Die Scharniere mit Drehmoment werden auch als Reibungsscharniere bezeichnet, denn sie funktionieren durch ebendieses Prinzip: dadurch, dass zwei Körper aufeinander haften, gleiten oder rollen, tritt zwischen ihnen die besagte Reibung auf. Diese Reibung erzeugt dann Reibungskräfte, die immer so verlaufen, dass sie der Bewegung entgegenwirken und diese hemmen. Um ein Klemmen oder zu weites Aufschwingen des befestigten Körper zu verhindern, werden konstante Drehmomentscharniere verbaut. Konstant bedeutet jedoch nicht, dass die Scharniere immer in der exakt gleichen Position stehen, sondern lediglich, dass das benötigte Drehmoment um den Körper – wie im Fall der Autotür oder Kofferraumklappe – konstant bleibt. In einfachen Worten: egal wie schnell oder langsam eine Autotür mit einem konstanten Drehmomentscharnier geöffnet oder geschlossen wird, kann sie stets mit der gleichen Leichtigkeit bedient werden. Sicherheit, Lebensdauer und Benutzerfreundlichkeit sind so zu jeder Zeit sichergestellt: wenn die Grenze des Scharniers erreicht ist, wird die Tür gestoppt.

Der detaillierte Aufbau eines Standard Scharniers

Lappen / Flügel

Jedes Scharnier besteht aus zwei Lappen oder Flügeln. Diese sind meist rechteckige Platten, die dazu dienen, das Scharnier miteinander zu verbinden. Um die Scharniere befestigen zu können, besitzen die Lappen gleich große Löcher, durch welche Schrauben getrieben werden können.

Gelenk

Als Gelenk dient ein sogenanntes Drehgelenk, welches in der Mitte hohl ist. Es ist kein gesondertes Teil, sodass es auch nicht als eigene Komponente aufgeführt wird, sondern entsteht durch die Verbindung der beiden Flügel. Trotzdem ist es für den weiteren Aufbau und die Funktionsweise des Scharniers sehr wichtig.

Bolzen / Stift

Der Bolzen oder Stift ist zylinderförmig und sitzt in der Mitte des Scharniergelenks, sprich im hohlen Gelenk, um die beiden Scharnierlappen zu verbinden. Ohne den Bolzen und das Gelenk wäre ein ineinandergreifen der beiden Lappen nicht möglich, wodurch auch keine Beweglichkeit gegeben wäre.

Die Top 3 Drehmomentscharniere im Autobau

Im Autobau werden vor allem an drei Stellen Drehmomentscharniere benötigt und verbaut.

  1. An der Motorhaube: Hier sitzen links und rechts der Motorhaube sogenannte Rastscharniere mit einem Drehmoment von meist 30°. Rastscharniere, weil diese Scharniere auf einer bestimmten Höhe einrasten und zusätzlich durch eine Motorhaubenstütze gehalten werden. Anders als eine reguläre Autotür, wird eine Motorklappe nämlich nicht zur Seite, sondern nach oben geöffnet.
  2. An der Heckklappe: Diese wird ebenfalls nach oben geöffnet, um den Kofferraum be- und entladen zu können. Anders als die Motorhaube, wird die Heckklappe weder gestützt noch rastet sie ein. Wichtig ist deshalb, dass die Scharniere für die Heckklappe besonders tragfähig sind.
  3. An den Türen: Drehmomentscharniere an den Autotüren einer jeden Karosse, entsprechen dem Standardaufbau eines Scharniers am meisten. Sie sind zwar nicht ersichtlich, denn sie werden verdeckt unter der Dichtung der jeweiligen Tür verbaut, sorgen aber dafür, dass die Türen zu jederzeit geöffnet und geschlossen werden können.

Sie sehen: Der Mechanismus eines Reibungsscharniers ist einfacher zu begreifen, als man meinen könnte. Geht es jedoch darum, Sonderanfertigungen oder neue Scharniertypen zu erstellen, sind es vor allem Ingenieure, die als kompetente Ansprechpartner gefragt sind. Von der Idee bis zur Berechnung, übernehmen sie sämtliche wichtige Schritte und sorgen dafür, dass wir auch die komplexesten Konstruktionen komfortabel öffnen, schließen, kippen oder schwenken können.