Drahtfederscheiben gewellt

Gewellte Drahtfederscheiben für Toleranzausgleich und axiale Vorspannung

Gewellte Drahtfederscheiben sind ringförmige Federelemente aus rundem Federdraht. Beim axialen Zusammendrücken werden die Wellen elastisch verformt und erzeugen eine definierte Federkraft. Dadurch eignen sie sich zum Ausgleich axialer Toleranzen, zur Vorspannung von Bauteilen sowie zur Aufnahme von Schwingungen und temperaturbedingten Längenänderungen.

Die kompakte Bauform ermöglicht den Einsatz in engen radialen und axialen Bauräumen. Typische Anwendungen finden sich in Lagerungen, Elektromotoren, Getrieben, Pumpen und weiteren mechanischen Baugruppen.

Über die Produkttabelle können Sie die passende Ausführung anhand von Hülsendurchmesser, Dorndurchmesser, Drahtdurchmesser, freier Höhe, Prüfhöhe, Federkraft und Werkstoff auswählen.

Bedeutung der Angaben in der Produkttabelle

Die Prüfhöhe L1 und die Federkraft F1 müssen immer gemeinsam betrachtet werden. Die Kraft F1 gilt nur bei der zugehörigen Höhe L1.

Federweg und Auswahl der passenden Drahtfederscheibe

Der Federweg ergibt sich aus der Differenz zwischen der freien Höhe L0 und der eingebauten Höhe L:

s = L0 − L

Dabei ist s der Federweg in Millimetern. Über einen großen Teil des nutzbaren Federweges verläuft die Kraft-Weg-Kennlinie annähernd linear. Kurz vor der vollständig zusammengedrückten Lage kann die benötigte Kraft stärker ansteigen, weil Kontakt und Reibung zwischen Feder und Auflageflächen zunehmen.

Gehen Sie bei der Auswahl möglichst in dieser Reihenfolge vor:

1. Einbaudurchmesser bestimmen: Legen Sie Hülsen-Ø Dh und Dorn-Ø Dd anhand des vorhandenen Bauraums fest.

2. Arbeitshöhe ermitteln: Bestimmen Sie die axiale Höhe der Feder im eingebauten Zustand.

3. Federweg berechnen: Ziehen Sie die Arbeitshöhe von der freien Höhe L0 ab.

4. Federkraft prüfen: Wählen Sie eine Ausführung, deren Kraft F1 bei einer möglichst passenden Prüfhöhe L1 der benötigten Vorspannkraft entspricht.

5. Toleranzen berücksichtigen: Prüfen Sie die kleinste und größte mögliche Einbauhöhe und die daraus entstehenden Kraftänderungen.

6. Belastungsart bewerten: Unterscheiden Sie zwischen statischer Vorspannung, gelegentlicher Bewegung und häufig wechselnder Belastung.

7. Werkstoff auswählen: Berücksichtigen Sie Feuchtigkeit, Korrosion, Temperatur und Medienkontakt.

Die Drahtfederscheibe sollte nicht allein nach ihren Einbaudurchmessern ausgewählt werden. Entscheidend sind die tatsächliche Arbeitshöhe und die dabei benötigte Federkraft. Eine Belastung deutlich unterhalb der Prüfhöhe L1 sollte nur nach technischer Prüfung erfolgen.

Vorteile und Einbauhinweise

Drahtfederscheiben werden aus rundem Federdraht gefertigt und unterscheiden sich dadurch von gestanzten oder gewickelten Federscheiben aus flachem Federband. Sie bieten eine kompakte Bauform, können axiales Spiel ausgleichen und Schwingungen sowie thermisch bedingte Maßänderungen aufnehmen.

Beim Zusammendrücken kann sich der Durchmesser der Feder geringfügig verändern. Die angegebenen Hülsen- und Dorndurchmesser müssen deshalb eingehalten werden. Ist die Bohrung zu klein, kann die Feder an der Hülsenwand reiben oder blockieren. Ein zu großer Dorn kann die Bewegung am Innendurchmesser behindern.

Für eine zuverlässige Funktion empfehlen wir:

• ebene und möglichst parallele Auflageflächen,

• eine gleichmäßige Belastung in axialer Richtung,

• ausreichend Spiel zu Hülse und Dorn,

• gratfreie Auflage- und Führungsflächen,

• eine sichere Führung gegen seitliches Verschieben,

• ausreichend Abstand zur vollständig zusammengedrückten Lage.

Bei häufig wechselnder Belastung sollte die Funktion unter realen Einbaubedingungen geprüft werden.

Werkstoffe

Federstahldraht 1.1200

Federstahldraht 1.1200 bietet eine hohe Festigkeit und eignet sich für zahlreiche Anwendungen in trockenen oder entsprechend geschützten Umgebungen. Ohne geeignete Beschichtung oder Konservierung ist der Werkstoff nicht dauerhaft korrosionsbeständig.

Rostfreier Federstahl 1.4568

Der ausscheidungshärtbare rostfreie Federstahl 1.4568, auch als 17-7 PH bezeichnet, verbindet hohe Festigkeit mit guter Korrosionsbeständigkeit für viele industrielle Anwendungen. Die tatsächliche Eignung muss anhand von Temperatur, Medienkontakt, Belastung und erforderlicher Lebensdauer beurteilt werden.

Typische Anwendungen und Sonderanfertigungen

Gewellte Drahtfederscheiben werden unter anderem eingesetzt in:

• Kugel- und Wälzlagerungen,

• Elektromotoren und Getrieben,

• Pumpen und Verdichtern,

• Maschinen und Vorrichtungen,

• Fahrzeugkomponenten,

• feinmechanischen Baugruppen,

• Mess- und Regelgeräten.

Neben den verfügbaren Standardabmessungen können gewellte Drahtfederscheiben nach individuellen Anforderungen gefertigt werden. Anpassbar sind beispielsweise Hülsen- und Dorndurchmesser, Drahtdurchmesser, freie Höhe, Arbeitshöhe, Federkraft, Werkstoff und Oberfläche.

Für eine technische Anfrage benötigen wir möglichst Angaben zum verfügbaren Einbauraum, zur kleinsten und größten Arbeitshöhe, zur benötigten Federkraft, zur Belastungsart und zu den Umgebungsbedingungen.

Weitere Informationen zur Auswahl und Auslegung finden Sie in unserem FAQ zu Federscheiben.

Häufige Fragen zu gewellten Drahtfederscheiben

Was ist der Unterschied zwischen L0 und L1?

L0 ist die freie Höhe der unbelasteten Drahtfederscheibe. L1 ist die definierte zusammengedrückte Höhe, bei der die Federkraft F1 angegeben wird.

Was bedeuten Hülsen-Ø Dh und Dorn-Ø Dd?

Dh bezeichnet den Innendurchmesser der umgebenden Bohrung oder Hülse. Dd bezeichnet den Außendurchmesser des Dorns oder der Welle. Beide Werte sind Einbaumaße.

Kann die Drahtfederscheibe unterhalb der Prüfhöhe L1 belastet werden?

Eine weitere Kompression führt in der Regel zu höheren Kräften und Materialspannungen. Eine Belastung deutlich unterhalb von L1 sollte deshalb nur nach technischer Prüfung erfolgen.

Was unterscheidet eine Drahtfederscheibe von einer gestanzten Federscheibe?

Eine Drahtfederscheibe besteht aus rundem Federdraht. Eine gestanzte Federscheibe wird aus flachem Federband beziehungsweise Blech hergestellt. Dadurch unterscheiden sich Geometrie, Einbauraum und Kraft-Weg-Verhalten.