Die passende Metallfeder für den gewünschten Einsatzzweck auszuwählen oder anzufragen ist nicht immer einfach. Denn neben der Federnart, Form, Abmessung und Krafteigenschaft sind oft auch Umwelteinflüsse und eine besondere Beschaffenheit zu berücksichtigen. Gutekunst Federn bietet daher neben seinem Katalogsortiment auch die Möglichkeit zur individuellen Federnanfrage. Sollten Sie beispielsweise im Katalogsortiment keine passende Metallfeder finden, so klicken Sie entweder bei einem ähnlichen Katalogartikel auf das Anfragesymbol 
um ihn zu individualisieren, oder Sie gehen direkt zur Gutekunst Federnanfrage und senden dort die gewünschten Federdaten zur Auslegung und Angebotserstellung. Egal wie Sie vorgehen, bei Gutekunst finden Sie einfach die passende Metallfeder. Zur Hilfestellung nachfolgend einen kurzen Überblick zu den wichtigsten Parametern für Auswahl und Anfrage von Druckfedern, Zugfedern und Schenkelfedern. Informationen zu weiteren Federnarten finden Sie im Menü Produkte.
Vorab zunächst ein paar grundsätzliche Informationen zu Druckfedern, Zugfedern und Schenkelfedern:
Druckfedern
Druckfedern werden mit Abstand am häufigsten eingesetzt. Das liegt nicht nur an der Richtung der Krafteinwirkung, sondern vor allem an den überlegenen Belastungseigenschaften der Druckfeder. Denn Druckfedern können besser mit größeren Kräften umgehen, auch in Dauerfestigkeitsanwendungen mit über 107 Lastwechseln. Neben der großen Materialauswahl für die unterschiedlichen Anwendungen kann bei der Druckfeder die Einsatzvielfalt mit verschiedensten Oberflächenbehandlungen problemlos erweitert werden. Aufgrund der Leistungsdaten der Druckfeder ist es in manchen Fällen sogar sinnvoll, eine Zugfeder-Anwendung auf eine Druckfeder umzubauen.
Zugfedern
Zugfedern werden am zweithäufigsten eingesetzt. Überall dort, wo die Krafteinwirkung nicht auf Druck, sondern auf Zug erbracht werden muss, kommt man an der Zugfeder nicht vorbei. Insbesondere die spezielle Bauform mit den beidseitigen Ösen birgt einige Risiken, die bei der Zugfederauslegung berücksichtigt werden müssen. Auch, dass die Zugfeder bei einem Federbruch ihre Federkraft komplett verliert, sollte bei der Verwendung einer Zugfeder beachtet werden. Aufgrund der aneinander liegenden Windungen ist eine Oberflächenbehandlung der Zugfeder nur mit einem erhöhten Aufwand möglich.
Schenkelfedern
Schenkelfedern werden bei Drehbewegungen eingesetzt, also überall dort, wo eine Biegebeanspruchung auftritt. Der Federkörper einer Schenkelfeder ist immer zylindrisch mit einer linearen Federkennlinie und sollte nur in Windungsrichtung belastet werden. Bei der Schenkelfeder wird zur optimalen Krafteinleitung die Schenkelform individuell der Einbausituation angepasst. Wie bei der Zugfeder ist es auch bei der Schenkelfeder durch die aneinander liegenden Windungen schwierig, weitere Eigenschaften durch eine nachträgliche Oberflächenbehandlung aufzubringen.
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1. Festlegung Federkennlinie
Grundsätzlich werden Metallfedern nach ihrer Kennlinie beurteilt. Die Federkennlinie ist der Charakter der Metallfedern. Sie stellt das Verhältnis der Federkraft „F“ zum Federweg „s“ dar. Je nach Federntyp, Federnbauform, Windungsabstand und Federsystem kann man lineare, progressive oder degressive Federkennlinien erzeugen.
Bei einer linearen Federkennlinie (Bild b: zylindrische Feder) wird die Kraft gleichmäßig abgegeben, bei einer progressiven Kennlinie (Bild a: konische Feder) verstärkt sich die Kraftentfaltung mit Zunahme der Belastung und bei einer degressiven Kennlinie (Bild c: Tellerfeder) verringert sich die Kraftentfaltung mit der Belastung.
Zu 95% werden allerdings zylindrische Metallfedern mit einer linearen Federkennlinie eingesetzt. Daher haben alle Standardfedern aus dem Katalogsortiment von Gutekunst Federn eine zylindrische Bauform mit einer linearen Federkennlinie. Bei Interesse an konischen Druckfedern oder konischen Zugfedern gibt es auf blog.federnshop.com weitere Informationen dazu.
2. Angaben für die passende Metallfeder
Nachdem man mittels Federkennlinie und Kraftverlauf den Charakter der Metallfeder und die Federnart festgelegt hat, müssen zur optimalen Auswahl und Auslegung noch folgende Eigenschaften festgelegt werden:
2.1 Baumaßdaten und Kraftdaten der Metallfeder
Welche Dimensionen hat der Einbauraum, in den die Metallfeder eingesetzt werden soll? Welchen Durchmesser „De“ und welche Länge „L0“ darf bzw. muss die Metallfeder besitzen, damit sie eingebaut werden kann? Zu diesen Baumaßen werden dann die geforderten Federkräfte (F*) bei den verschiedenen Spannungszuständen, nach zurückgelegtem Federweg (s*) oder gespannter Federlänge (L*) festgelegt. Meistens werden die Metallfedern vorgespannt eingebaut, d. h. die Feder erzeugt bereits eine bestimmte Vorspannkraft im Ruhezustand. Diese Kraft wird als „F1“ (vorgespannte Federkraft) bezeichnet. Ebenso muss die benötigte Federkraft im gespannten Zustand, „F2“ (gespannte Federkraft), angegeben werden. Zu diesen beiden Federkräften werden dann noch die zugehörigen Federwege „s1“ und „s2“ oder Federlängen „L1“ und „L2“ mit angegeben. Besonders bei dynamischen Belastungen kommt es auf den Federnhub „sh“ an, der den Federweg zwischen „s1“ und „s2“ bzw. zwischen „L1“ und „L2“ beschreibt. Je kleiner der Federnhub ist, umso besser ist die dynamische Belastbarkeit der Metallfeder.
2.1 Federwerkstoff oder Grundeigenschaften
Muss die gesuchte Metallfeder korrosionsbeständig sein, gegen aggressive Säuren bestehen oder zusätzlich elektrisch leitend sein? Wird sie in der Lebensmittelbranche eingesetzt oder soll sie medizinisch rein sein? Zur Bestimmung des geeigneten Federwerkstoffs sind das Umgebungsmedium und der Einsatzzweck ausschlaggebend. Dazu beeinflusst die Einsatztemperatur die Auswahl des passenden Federwerkstoffs. Es gibt bevorzugte Federstähle für Niedrigtemperatur– und für Hochtemperaturanwendungen. Besonders bei Hochtemperaturanwendungen muss die Relaxation des Federwerkstoffs bei der Kräfteauslegung berücksichtigt werden, denn mit steigender Temperatur und Belastungsdauer tritt ein zunehmender Kraftverlust auf.
Welcher Federstahl nun der passende ist und ob die Notwendigkeit einer zusätzlichen Oberflächenbehandlung besteht kann anhand dieser Grundeigenschaften hergeleitet werden. Ausführliche Informationen zu den Federwerkstoffen und Oberflächenbehandlungen finden Sie auf blog.federnshop.com. Bei Unsicherheit bezüglich des Federwerkstoffs oder der Oberflächenbehandlung, reicht es aus, die Grundeigenschaft (z.B. „säurebeständig“) zusammen mit der benötigten Lastwechselanzahl (gesamte Lebensdauer), der Einsatzumgebung und der Einsatztemperatur in der Federnanfrage anzugeben. Die optimale Auslegung erfolgt dann durch die Spezialisten von Gutekunst Federn.
Falls Ihnen rundum das Thema Metallfedern weitere Antworten fehlen oder Sie für Ihre federtechnische Anwendung eine fachmännische Auslegung mit unverbindlichem Preisangebot benötigen, dann senden Sie einfach, egal um welche technische Feder es sich handelt, die Anforderungen, eine Zeichnung oder CAD-Daten der gewünschten Metallfeder über die Federnanfrage oder per E-Mail an service@gutekunst-co.com. Oder Sie kontaktieren direkt die Techniker von Gutekunst Federn, Metallfedern aus Federstahldraht, telefonisch unter (+49) 07123 960-192, oder Gutekunst Formfedern, Metallfedern aus Flachmaterial, telefonisch unter (+49) 07445 85160.
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