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Da Schraubendruckfedern immer häu-
figer bei höheren Temperaturen einge-
setzt werden, ist die Warmsetzstabilität
über die Lebensdauer ein wichtiges
Funktionsmerkmal. Dazu werden per-
manent Fertigungsprozesse entwickelt,
die, je nach Anwendung, Federgröße,
Werkstoff, Herstellkosten usw. optimie-
ren können.
Reduzierung von Querkräften
Für verschiedenste Einsatzbereiche
(wie z. B. Einspritzsysteme, Schalt- und
Regelventile, usw.) wird die Reduzie-
rung von Querkräften in Schrauben-
druckfedern immer wichtiger. Bei der
Querkraft handelt es sich um eine
rechtwinklig zur Axialkraft verlaufende
Kraftkomponente, die auf die benach-
barten Bauteile übertragen wird. Da
aufgrund der Geometrie von Schrau-
bendruckfedern eine absolut querkraft-
freie Feder nicht möglich ist, muss den-
noch versucht werden, bei der Feder-
auslegung die Feder so zu gestalten,
dass die Querkraft möglichst klein ge-
halten wird. Diese Optimierung wird so
vorgenommen, dass die Querkraft ein
Minimum im Bereich des Arbeitsberei-
ches der Feder aufweist.
Federstützbleche
Für bestimmte Applikationen ist es er-
forderlich, über einen relativ großen
Durchmesserbereich eine Druckkraft zu
übermitteln. Im Vergleich zu anderen
Federarten kann hier die Druckkraft
über eine schmale Anlagefläche über-
tragen werden. Würde man diese Kraft
mittels einer Schraubendruckfeder
weiterleiten, müssten die auftretenden
Querkräfte (wie oben beschrieben) vom
System kompensiert werden. Deshalb
verwendet man sehr häufig ein soge-
nanntes Federstützblech, bei dem meh-
rere kleinere Schraubendruckfedern auf
einem Blech bzw. Kunststoffring gehal-
ten werden und über diesen Ring die
Axialkraft übertragen. Mit dieser Metho-
de entsteht der Vorteil, durch die Ge-
staltung des Steigungsaufbaus der
Schraubendruckfeder die gesamte
Kennlinie linear oder progressiv zu ge-
stalten. Ein zusätzlich wichtiges Argu-
ment für die Verwendung eines Feder-
stützbleches ist die hohe Drehzahlstabi-
lität. Dies ist besonders bei Lamellen-
kupplungen von Bedeutung, da hier das
Federstützblech in der jeweiligen Kupp-
lungsdrehzahl mit rotiert.
Wellenfedern
Ein Alternativprodukt zum Federstütz-
blech stellt die sogenannte Wellenfeder
dar. Dabei wird im Regelfall ein Flach-
material über die hohe Kante zu einem
Ring geformt, wobei gleichzeitig in axia-
ler Richtung Wellen in das Flachmateri-
al „hineingebogen“ werden. Ein großer
Vorteil ist die geringe axiale Bauhöhe.
Beim Platzbedarf sind Einsparungen
bis zu 50 Prozent möglich. Gegenüber
Federstützblechen und Schrauben-
druckfedern müssen hier allerdings Ein-
schränkungen bei Hub und Lebensdau-
er hingenommen werden. Wellenfedern
können in vielen verschiedenen Aus-
führungen gefertigt werden.
Als Sonderprozesse können bei der
Produktion von Wellenfedern zur Erhö-
hung der Lebensdauer und der Warm-
setzstabilität das Kugelstrahlen oder
auch Warmsetzprozesse zum Einsatz
kommen. Bei einlagigen Wellenringen
kann bei Bedarf das Federende fest
verbunden (z. B. verschweißt) werden.
Dies führt zu einer sehr hohe Drehzahl-
stabilität bei rotierenden Federelemen-
ten.
Tellerfedern
Eine weitere klassisch auf Druck be-
lastete Federart ist die Tellerfeder. Dar-
unter versteht man konisch angeprägte
Scheiben, die bei einer Druckbelastung
in ihre ebene Ausgangsform zurückge-
drückt werden können. Die Scheibe
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TECHNOLOGIE & PRODUKTENTWICKLUNG
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