Spiralfedern

Was sind Spiralfedern? 

Bei Spiralfedern handelt es sich um Federn, die spiral- oder helixförmig geformt sind. Sie können Bewegungen speichern, Kräfte übertragen und Rückstellmomente erzeugen. Spiralfedern bestehen aus unterschiedlichen Materialien wie beispielsweise Stahl oder Edelstahl. Als wichtige Maschinenelemente kommen sie in zahlreichen technischen Anwendungen zum Einsatz. 

Aufbau und Funktionsweise von Spiralfedern

Spiralfedern bestehen aus einem Federkörper, der in spiraliger Form gewickelt ist. Durch die Verformung der Spiralfeder wird ein mechanischer Widerstand aufgebaut. Dieser Widerstand erzeugt ein Drehmoment oder ein gewünschtes Rückstellmoment. Abhängig von Material und Geometrie lassen sich unterschiedliche Kennlinien und Federkräfte realisieren. 

Arten von Spiralfedern

Druckfedern

Druckfedern nehmen Druckkräfte auf und kehren in ihre ursprüngliche Länge zurück, sobald die Belastung nachlässt. Sie bestehen meist aus spiralförmig gewickeltem Draht und sind in zylindrischen, konischen oder tonnenförmigen Bauformen erhältlich. Konische oder tonnenförmige Druckfedern ermöglichen eine progressive oder lineare Kraftverlaufseigenschaft, je nach Geometrie. Diese Federn finden breite Anwendung in mechanischen Baugruppen, Fahrzeugaufhängungen und bei Komponenten, in denen gesteigerte Belastbarkeit bei steigendem Druck notwendig ist. 

Zugfedern

Zugfedern speichern Energie, indem sie auf Zug beansprucht werden. Sie bestehen aus zylindrisch gewundenem Draht mit Ösen oder Anschlusselementen an den Enden zur Krafteinleitung. Zugfedern finden Anwendung in Garagentoren, mechanischen Vorrichtungen und als Ausgleichsfedern im Fahrzeugbau. Ihre präzise Bauform erlaubt die exakte Steuerung des Rückstellmoments und des gewünschten Federverhaltens.

Torsionsfedern

Torsionsfedern sind darauf ausgelegt, ein Drehmoment zu speichern und wieder freizusetzen. Sie bestehen aus Draht oder Stab mit gewundenen Windungen und enden in Spannarmen. Durch Verdrehung entsteht ein Drehmoment, das beim Entspannen abgegeben wird. Anwendungsfälle umfassen Mechanismen wie Türscharniere, Scharniere in der Automobilindustrie oder andere mechanische Systeme mit kontrolliertem Drehwinkel.

Anwendungsbereiche von Spiralfedern

Spiralfedern werden vielseitig eingesetzt. Überall dort wo Bewegung gesteuert, Rückstellmomente bereitgestellt oder Drehwinkeländerungen kompensiert werden müssen.

Maschinenbau

Im Maschinenbau dienen Spiralfedern häufig als Ausgleichselemente oder mechanische Speicher. Sie unterstützen präzise Bewegungen und steuern Rückstellmomente in getriebenen Baugruppen. In industriellen Aktuatoren und Waagen übernehmen sie kontrolliertes Rückstellen und ermöglichen genaue Drehwinkel.

Elektroindustrie

In der Elektroindustrie werden Spiralfedern in Schaltern, Relais und Steckverbindern eingesetzt. Sie gewährleisten kontinuierlichen Kontakt und zuverlässige Rückstellung mechanischer Komponenten. Ihre Fähigkeit, sanftes Zurückfedern und exakte Druckautomatik zu erzeugen, macht sie unverzichtbar in elektromechanischen Anwendungen.

Automobilindustrie

In der Automobilindustrie spielen Spiralfedern eine zentrale Rolle bei Sitzverstellmechanismen, Sicherheitsgurtretractoren und Lenksäulen. Darüber hinaus sind sie auch in Stoßdämpfern, Kupplungen, Bremsen und Ventilen zu finden. Spiralfedern tragen somit zur Leistung und Sicherheit des Fahrzeugs bei. 

Uhrenindustrie

In mechanischen Zeitmessern sind Spiralfedern zentrale Elemente. Balance- oder Haarnfedern (hairsprings) steuern die Schwingung des Unruh-Rades und bestimmen so die Genauigkeit des Uhrgangs. Mainsprings speichern potenzielle Energie, die durch kontrolliertes Entspannen die Bewegung antreibt. Hochpräzise Fertigung, spezielle Legierungen wie Nivarox und feine Geometrien ermöglichen konstante Kraftabgabe sowie exakte Steuerung der Schwingungsfrequenz.

Hersteller von Spiralfedern

Arno Arnold GmbH

Arno Arnold ist spezialisiert auf maschinentechnische Schutzabdeckungen und bietet unter anderem sogenannte WMB-Spiralen an. Diese spiralförmigen Schutzabdeckungen schützen Spindeln, Wellen und Säulen vor heißen Spänen und erfüllen Anforderungen im allgemeinen Anlagen- und Werkzeugmaschinenbau.

HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH

HEMA bietet mit seinen DURASPRING Spiralfedern wirksamen Schutz für Maschinenspindeln. Diese Federn bestehen wahlweise aus gehärtetem (blued) Stahl oder Edelstahl und sind für raue Produktionsbedingungen geeignet. Sie verhindern Kontamination durch Späne oder Kühlmittel und unterstützen eine präzise, dynamische Bewegung der Maschine.

Weitere Hersteller

Zu den weiteren Hersteller zählen unter anderem:

• GEBR. SCHMIDT Federnspezialfabrik GmbH
• COHN Spiralfedern + Gerätebau GmbH
• Alfred Beck Federnfabrik
• Kern Liebers GmbH & Co. KG
• Gutekunst Formfedern GmbH

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