Federsysteme Gutekunst Federn

Federsysteme sind federtechnische Anwendungen aus mehreren Einzelfedern, die gemeinsam spezielle Aufgaben verwirklichen. Diese individuell konstruierbaren Federsysteme können für die unterschiedlichsten Anwendungsarten konzipiert werden. Durch die Auswahl und die Anordnung verschiedener Federn lassen sich praktisch jede gewünschte Kräfteeigenschaft und jede Federkennlinie erzeugen. Ergänzend zu den klassischen Federsystemen – wie der Parallelschaltung und der Reihenschaltung – ist es möglich durch Mischschaltungen ganz besondere Federeigenschaften und Federkennlinien zu erzielen.

Parallelschaltung Druckfedern
Parallelschaltung mit Druckfedern

Parallelschaltung Metallfedern

Die meisten Federsysteme sind Parallelschaltungen. Bei der Parallelschaltung kommt es darauf an, die einwirkende Kraft auf mehrere Federn zu verteilen. Ob die Federn dabei nebeneinander oder ineinander gestellt werden, hängt von dem zur Verfügung stehenden Bauraum ab. Nebeneinander stehende Federn sollten immer gleich sein. Die Federkonstante, bzw. Federrate der einzelnen Federn addieren sich und bilden eine neue Ersatzfeder, die höhere Kräfte bei kleinerem Federweg realisiert. So entsteht eine härtere Feder mit einer größeren Federkonstante und Federsteifigkeit. Auch werden mit einer Parallelschaltung die einzelnen Federn geringer belastet, wodurch sich die Lebensdauer und Dauerfestigkeit erhöhen. Formeln für die Berechnung des gesamten Federwegs, Federkraft und Federkonstante einer Parallelschaltung von Federn.

Reihenschaltung Druckfedern
Reihen- schaltung mit Druckfedern

Reihenschaltung Metallfedern

Die Reihenschaltung von Einzelfedern kommt seltener vor. Dabei werden die Federn mit Zwischenlagen hintereinander verbaut. Bei der Reihenschaltung wird, anders als bei der Parallelschaltung, die einwirkende Kraft auf jede Feder mit der gleichen Stärke abgegeben. Dadurch bildet sich eine Ersatzfeder, die eine kleinere Gesamtfederkonstante, bzw. Gesamtfederrate besitzt als die Federkonstanten der Einzelfedern und bei der sich die Federwege der einzelnen Federn addieren. Damit lässt sich nicht nur eine weiche Gesamtfeder mit einer geringen Federsteifigkeit und einem langsamen Kraftanstieg entwickeln, sondern mit der richtigen Federauswahl können in einer Reihenschaltung gezielt bestimmte Federkräfte in bestimmten Spannungszuständen erreicht werden. Somit lässt sich jede gewünschte Federkennlinie realisieren. Formeln für die Berechnung des gesamten Federwegs, Federkraft und Federkonstante einer Reihenschaltung von Federn.

Mischschaltung Druckfedern
Mischschaltung mit Druckfedern

Mischschaltung Metallfedern

Bei der Mischschaltung werden die Eigenschaften von Parallelschaltung und Reihenschaltung kombiniert. So lassen sich zum Beispiel Kräfte auf mehrere Federn mit einer progressiven Federkennlinie verteilen, indem übereinander angeordnete, unterschiedliche Parallelschaltungen eingesetzt werden. Neben dieser einfachen Mischschaltung können auch Federsysteme entwickelt werden, wo das Federsystem zuerst die Eigenschaften einer Reihenschaltung aufweist und im späteren Verlauf dann die Eigenschaften einer Parallelschaltung annimmt. Formel für die Berechnung der Gesamtfederkonstante einer Mischschaltung von Federn.

Federsystem mit Zugfedern
Federsystem mit Zugfedern

Die meisten Federsysteme werden mit Druckfedern realisiert. Es gibt aber auch klassische Federsysteme mit Zugfedern, wie zum Beispiel Garagentorfedersysteme oder auch Klappmechanismen für Bettkästen. Bei den Schenkelfedern wurde mit der Doppelschenkelfeder sogar eine klassische Parallelschaltung standardisiert umgesetzt.

Federsystem mit Tellerfedern
Federsystem mit Tellerfedern

Wellen- und Tellerfedersäulen

Neben den Federsystemen aus Runddrahtfedern gibt es auch Federsysteme mit Wellen- und Tellerfedern. Der Vorteil bei dieser Art von Federn ist die größere Kraftaufnahme auf kleinem Raum, der Nachteil ist ein geringer Federweg; dieser kann nur durch eine größere Wellenfedersäule ausgeglichen werden, womit der Raumvorteil wieder verloren geht. Bei Federsystemen aus Runddraht ist zwar der Bauraum zur Umsetzung der Federanwendung unter Umständen größer, jedoch kann mit diesen Federsystemen jeder gewünschte Spannungszustand linear oder progressiv realisiert werden, und das bei deutlich geringeren Herstellungskosten.

Gutekunst Federn hat jahrzehntelange Erfahrung in der Auslegung von Federsystemen. Senden Sie bitte Ihre Anforderungen an technik@gutekunst-co.com, oder kontaktieren Sie direkt unsere Entwicklungsabteilung unter Telefon 035877 227-11.

Weitere Informationen:

Federsysteme für spezielle Aufgaben

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