Zur Aufnahme von Kräften und Bewegungen werden mitunter auch Federsysteme eingesetzt. Durch die verschiedene Anordnung von Druckfedern können unterschiedlichste Kräfte-Eigenschaften erzeugt werden.

Kombinierte Federkennlinie
Kombinierte Federkennlinie

Einfache Federsysteme sind:

Druckfedern Parallelschaltung

Die Federn werden so angeordnet, dass sich die äußere Belastung „F“ anteilmäßig auf die einzelnen Federn aufteilt, aber der Weg der einzelnen Federn gleich groß ist. So ergibt sich:

Parallelschaltung Druckfedern

Gesamtfederweg: s = s1 = s2 = s3

Gesamtfederkraft: F = F1 + F2 + F3

Gesamtfederrate: R = R1 + R2 + R3

Anmerkung: Die Federrate des Gesamtsystems einer Parallelschaltung ist stets größer als die Federrate der Einzelfedern.

Druckfedern Reihenschaltung

Die Federn sind hintereinander angeordnet, sodass auf jede Feder die gleiche Kraft wirkt, der Federweg sich jedoch auf die Einzelfedern aufteilt. So ergibt sich:

Reihenschaltung Druckfedern

Gesamtfederweg: s = s1 + s2 + s3 + …

Gesamtfederkraft: F = F1 = F2 = F3 = …

Gesamtfederrate: Druckfeder Reihenschaltung Gesamtfederrate

Anmerkung: Die Federrate des Gesamtsystems einer Reihenschaltung ist stets kleiner als die Federrate der Einzelfedern.

Druckfedern Mischschaltungen von Einzelfedern

Bei der Mischschaltung werden mehrere Federn parallel und hintereinander geschaltet. So ergibt sich für die Gesamtfederrate folgende Formel:

Druckfedern_Mischschaltung

Druckfedern Mischschaltung Gesamtfedrrate
Wegen des Gleichgewichts müssen R1=R2 und R3=R4 sein.
Anmerkung: Die Federrate des Gesamtsystems der gezeigten Mischschaltung liegt zwischen kleinster und größter Federrate der Einzelfedern.
Ergänzende Links
Druckfedern Federsysteme

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