Konstruktion: Radiale Kraft in gerader Linie

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Das Unternehmen TFC gehört zu den Anbietern der gewalzten Flachdrahtfedern des US-amerikanischen Herstellers Smalley. Bekannt ist es vor allem für seine Wellenfedern, die bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit bis zu 50 Prozent weniger axialen Bauraum beanspruchen als traditionelle Runddrahtfedern. Eng verwandt mit diesem Federntyp ist aber auch der zweite Bestseller im Portfolio von TFC: Die Flachdraht-Linearfeder. In der Konstruktion dient sie oft als kostengünstige Lösung für Einrast-, Anpress- und Abdichtfunktionen.

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Das Unternehmen TFC gehört zu den Anbietern der gewalzten Flachdrahtfedern des US-amerikanischen Herstellers Smalley. Bekannt ist es vor allem für seine Wellenfedern, die bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit bis zu 50 Prozent weniger axialen Bauraum beanspruchen als traditionelle Runddrahtfedern. Eng verwandt mit diesem Federntyp ist aber auch der zweite Bestseller im Portfolio von TFC: Die Flachdraht-Linearfeder. In der Konstruktion dient sie oft als kostengünstige Lösung für Einrast-, Anpress- und Abdichtfunktionen.

Wie lassen sich sichere Einschnapp- oder Einrastvorgänge realisieren? Was hält zwei Bauteile mit einer definierten Nachgiebigkeit auseinander? Oder wie kann eine Komponente zuverlässig gegen eine Konterfläche gedrückt werden? Für die einfache mechanische Realisierung dieser Funktionen erweisen sich die wellenförmigen Flachdraht-Linearfedern von Smalley oft als die technisch ideale und wirtschaftlichste Lösung. Die aus hochwertigem Feder- oder Edelstahl gefertigten Bandfedern kommen beispielsweise in rotierenden Einrast-,  Schließ- und Positionierelementen zum Einsatz: Hier setzen sie in Nuten gelagerte Arrettierbolzen oder -stifte unter Vorspannung, um sicherzustellen, dass die beweglichen Komponenten des Bauteils beim gewünschten Drehwinkel „einschnappen“. Dabei sind die Flachdraht-Linearfedern so ausgelegt, dass sie eine präzise Last bereitstellen, die einen definierten Reibungswiderstand für die Rotation erzeugt. Ein anderer Anwendungsfall – diesmal aus der Fluidtechnik – veranschaulicht den Einsatz der Smalley-Linearfedern von TFC als Anpress- bzw. Abdichtelemente: Im Rotor einer Drehschieberpumpe dienen sie dazu, die beweglichen Leitschaufeln – also die Schieber – von hinten radial unter Last zu setzen und sie während der Rotation nach außen gegen die Wandung des Schöpfraums zu drücken. Ziel ist es hierbei, eine optimale Abdichtung zu erreichen, um den Wirkungsgrad der Pumpe zu steigern.

Wirkt in zwei Richtungen

Technisch eng verwandt sind die bandförmigen Smalley-Linearfedern von TFC mit den runden Wellenfedern aus gleichem Hause. Sie bestehen aus den selben Flachdraht-Werkstoffen und teilen viele der physikalischen Vorteile. Das heißt vor allem, dass sie etwa die gleiche Federkonstante und den gleichen linearen Kraftverlauf aufweisen wie die ringförmigen Wellenfedern. Da sie außerdem mit der gleichen Technologie gefertigt werden – dem patentierten No-Tooling-Cost-Verfahren von Smalley – zeichnen sie sich auch durch eine hohe geometrische Präzision und ein gratfreies Randprofil aus. Im Gegensatz zu den runden Flachdrahtfedern haben sie jedoch ein längliches und fortlaufend wellenförmiges Design. Infolgedessen wirkt ihre Federkraft – anders als bei herkömmlichen Spiralfedern – in einer geraden Linie. Bei genauerer Betrachtung ergeben sich daraus mehrere konstruktive Möglichkeiten. Zunächst erhält der Anwender eine Feder, die bei axialer Lagerrichtung radiale Kräfte entfaltet. Die gleiche radiale Kraftrichtung entfaltet die Linearfeder auch, wenn man ihre Enden zu einem Ring zusammenführt – etwa um sie um ein zylindrisches Werkstück herum zulegen. Wird die Linearfeder jedoch geradlinig eingesetzt und auf Zug belastet, so bietet sie eine axial wirkende (Gegen-)Kraft. Je nach Installation und Einbaulage können mit der Smalley-Linearfeder von TFC also definierte Kräfte sowohl in axialer als auch in radialer Richtung aufgebracht werden.

Über 200 mal als Standard

TCF liefert die Flachdraht-Linearfedern in über 200 verschiedenen Standardgrößen direkt ab Lager. Dabei werden die Federn entweder in der gewünschten Länge bereitgestellt oder in Rollenform zum individuellen Ablängen vor Ort. Und wie üblich unterstützt das Expertenteam des Unternehmens die Anwender mit einer qualifizierten Beratung und einem kostenlosen Service rund um die Auswahl der richtigen Werkstoffe, Abmessungen und Varianten. Konkret heißt das: Alle Anwendungsfälle werden mit dem erforderlichen fachlichen Tiefgang bearbeitet und TFC legt dem Kunden die Daten und Zeichnungen zur Freigabe vor, um sicherzustellen, dass das ausgewählte Federn-Design genau zum Einsatzfall passt. Darüber hinaus lassen sich auch kundenspezifische Ausführungen kurzfristig realisieren – zum Beispiel aus Superlegierungen.

Bild: In der Fluidtechnik werden die Smalley-Linearfedern von TFC als Anpress- bzw. Abdichtelemente eingesetzt: Im Rotor einer Drehschieberpumpe dienen sie dazu, die beweglichen Leitschaufeln radial unter Last zu setzen und sie während der Rotation gegen die Wandung des Schöpfraums zu drücken. (Bild: TFC)

 

 

 

 

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