Federelemente
Federelemente zum Sichern, Befestigen und Verbinden
Federelemente nutzen ihre elastische Verformbarkeit, um Bauteile zu halten, Bolzen zu sichern oder lösbare Verbindungen herzustellen. Je nach Ausführung werden sie in eine Nut eingesetzt, durch eine Querbohrung geführt, auf ein Bauteil aufgeschoben oder als federnde Klemme verwendet.
Im Gegensatz zu dauerhaft vernieteten, verschweißten oder verklebten Verbindungen lassen sich viele Federelemente schnell montieren und bei Wartungsarbeiten wieder entfernen. Dadurch eignen sie sich besonders für Maschinen, Geräte und Baugruppen, die regelmäßig demontiert, verstellt oder gereinigt werden müssen.
Das Febrotec-Sortiment umfasst:
Die passende Produktgruppe richtet sich danach, ob ein Bolzen, ein Bauteil auf einer Welle, ein Bauteil innerhalb einer Bohrung oder ein Gegenstand durch eine federnde Klemmwirkung gesichert werden soll.
Sicherungsfedern beziehungsweise Fokkernadeln
Sicherungsfedern werden durch eine Querbohrung in einem Bolzen oder einer Welle geführt. Ihre gebogene Form legt sich federnd um das Bauteil und verhindert, dass ein aufgestecktes Teil axial abrutschen kann.
Typische Anwendungen sind Steckachsen, Gelenkbolzen, Räder, Rollen, Anhängerbauteile und landwirtschaftliche Geräte. Die Sicherungsfeder lässt sich ohne zusätzliches Werkzeug einsetzen und wieder entfernen.
Bei der Auswahl sind insbesondere folgende Maße zu beachten:
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Gesamtlänge,
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nutzbare Sicherungslänge,
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Innendurchmesser der Feder,
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Drahtdurchmesser,
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Werkstoff und Oberfläche.
Der Bolzen beziehungsweise die Welle benötigt eine passend positionierte Querbohrung. Drahtdurchmesser und Federgeometrie müssen zum Bohrungsdurchmesser sowie zum Außendurchmesser des zu sichernden Bauteils passen.
Klappsplinte und Sicherungsstifte
Klappsplinte bestehen aus einem geraden Stift und einem beweglichen beziehungsweise federnden Bügel. Der Stift wird durch eine Querbohrung geführt. Anschließend wird der Bügel umgeklappt und über das Ende des Bolzens gespannt.
Dadurch entsteht eine formschlüssige und gleichzeitig schnell lösbare Sicherung. Klappsplinte eignen sich besonders für Verbindungen, die häufig geöffnet und wieder geschlossen werden.
Typische Einsatzbereiche sind:
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Anhänger und Nutzfahrzeuge,
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Land- und Baumaschinen,
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Gestänge und Gelenke,
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höhenverstellbare Einrichtungen,
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Geräte- und Maschinenbau.
Entscheidend sind der Durchmesser des Sicherungsstiftes, seine nutzbare Länge und der verfügbare Platz für den Klappbügel. Die Querbohrung darf nicht deutlich größer als der Stift sein, da sonst unnötiges Spiel entsteht.
Sprengringe für Bohrungen
Sprengringe für Bohrungen sind offene, aus rundem Federdraht gefertigte Ringe. Sie werden zusammengedrückt, in eine Bohrung eingeführt und in einer Innennut entspannt.
Der aus der Nut nach innen hervorstehende Ringbereich bildet einen axialen Anschlag. Damit lassen sich beispielsweise Lager, Buchsen, Hülsen oder andere zylindrische Bauteile innerhalb eines Gehäuses sichern.
Sprengringe für Bohrungen sind nicht mit Sicherungsringen nach DIN 472 gleichzusetzen. Sie besitzen keine Montageösen und werden aus rundem Draht hergestellt. Für die Montage kann je nach Größe und Einbausituation ein geeignetes Werkzeug erforderlich sein.
Bei der Auswahl müssen Bohrungsdurchmesser, Drahtdurchmesser, Ringaußendurchmesser, Öffnungsmaß und Nutgeometrie berücksichtigt werden.
Sprengringe für Wellen
Sprengringe für Wellen werden außen auf einer Welle montiert und rasten durch ihre eigene Federspannung in einer Wellennut ein. Der Ring bildet anschließend einen axialen Anschlag für aufgeschobene Bauteile.
Mögliche Anwendungen sind:
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Rollen und Räder,
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kleine Lagerungen,
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Buchsen und Distanzteile,
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Hebel und Gelenke,
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Geräte- und Vorrichtungsbau.
Auch diese Ausführung besteht aus rundem Federdraht und unterscheidet sich konstruktiv von Sicherungsringen nach DIN 471 mit Montageösen.
Die Auswahl erfolgt anhand des Wellendurchmessers sowie des Drahtdurchmessers, Ringinnendurchmessers und Öffnungsmaßes. Die Nut muss zur Ringgeometrie passen und ausreichend Abstand zum Wellenende besitzen.
Federclips und Federklemmen
Federclips halten Gegenstände durch elastische Klemmkraft. Sie können beispielsweise Werkzeuge, Leitungen, Rohre, Stangen oder andere zylindrische Bauteile aufnehmen.
Beim Einsetzen wird der Clip elastisch aufgebogen. Anschließend federt er zurück und hält das Bauteil zwischen seinen Schenkeln. Die Verbindung bleibt lösbar und kann abhängig von der Anwendung wiederholt geöffnet werden.
Federclips werden unter anderem eingesetzt in:
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Werkzeughaltern,
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Fahrzeugen und Maschinen,
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Schaltschränken,
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Haushalts- und Gartengeräten,
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Werkstatt- und Ordnungssystemen.
Für die Auswahl ist vor allem der Außendurchmesser des aufzunehmenden Bauteils entscheidend. Zusätzlich müssen Klemmkraft, Befestigungsart, Werkstoff, Oberfläche und verfügbarer Bauraum berücksichtigt werden.
Kunststoffbeschichtete Ausführungen können empfindliche Oberflächen schützen und Geräusche reduzieren. Unbeschichtete oder verzinkte Federstahlclips eignen sich für robuste industrielle Anwendungen.
Federstecker ähnlich DIN 11024
Federstecker werden durch eine Querbohrung in einem Bolzen oder einer Welle geführt. Ein gerader Schenkel übernimmt die formschlüssige Sicherung, während der gebogene Federschenkel das Bauteil umgreift und den Stecker in Position hält.
Sie eignen sich für schnell lösbare Verbindungen an Maschinen, Anhängern, landwirtschaftlichen Geräten, Gestängen und Steckachsen. Für die Montage ist normalerweise kein Werkzeug erforderlich.
Die passende Größe richtet sich nach Drahtdurchmesser, Bolzen- beziehungsweise Wellendurchmesser und nutzbarer Länge. Die Querbohrung muss zum geraden Schenkel passen und ausreichend Abstand zum Wellenende besitzen.
Federstecker sollten nicht mit Gewalt auf deutlich größere Bolzen gespannt werden. Eine zu starke Aufweitung kann bleibende Verformungen verursachen und die Sicherungswirkung reduzieren.
Schlüsselringe und Federringe
Schlüsselringe bestehen aus mehrfach gewundenem Federdraht. Zwischen die Windungen können Schlüssel, Schilder, Marken, Anhänger oder kleine Verbindungselemente eingeschoben werden.
Die überlappenden Windungen verhindern, dass befestigte Gegenstände unbeabsichtigt herausrutschen. Neben der klassischen Verwendung als Schlüsselring eignen sie sich auch für Kennzeichnungen, Musterteile, Sicherungsseile und organisatorische Aufgaben in Werkstatt und Produktion.
Bei der Auswahl sind Ringdurchmesser, Drahtdurchmesser, Werkstoff und erforderliche Belastbarkeit zu beachten. Schlüsselringe sind für Halte- und Ordnungsaufgaben bestimmt und sollten nicht ohne technische Prüfung als tragende Sicherheitselemente eingesetzt werden.
Das passende Federelement auswählen
Die grundsätzliche Zuordnung lautet:
| Sicherungsaufgabe | Geeignetes Federelement |
|---|---|
| Aufgestecktes Bauteil an einem quergebohrten Bolzen sichern | Sicherungsfeder |
| Häufig lösbare Bolzenverbindung mit Klappverschluss | Klappsplint |
| Bauteil innerhalb einer Bohrungsnut halten | Sprengring für Bohrungen |
| Bauteil auf einer Wellennut halten | Sprengring für Wellen |
| Gegenstand durch Klemmkraft aufnehmen | Federclip |
| Bolzen oder Steckachse schnell sichern | Federstecker |
| Kleine Gegenstände oder Kennzeichnungen verbinden | Schlüsselring |
Neben der Bauform müssen Abmessungen, Belastung, Montageraum, Korrosionsbeanspruchung und gewünschte Demontierbarkeit berücksichtigt werden.
Hinweise zu Montage und Sicherheit
Federelemente dürfen nur innerhalb ihres vorgesehenen Verformungsbereiches montiert werden. Übermäßiges Aufbiegen, Zusammendrücken oder Verdrehen kann zu bleibenden Verformungen führen.
Vor der Verwendung sollte geprüft werden, ob:
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das Element vollständig eingerastet oder geschlossen ist,
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keine Risse, Korrosion oder Verformungen vorhanden sind,
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Bohrung und Nut sauber und gratfrei sind,
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das gesicherte Bauteil ausreichend anliegt,
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das Federelement nicht mit beweglichen Teilen kollidiert.
Bei sicherheitsrelevanten Verbindungen muss die gesamte Konstruktion bewertet werden. Die Haltewirkung hängt nicht nur vom Federelement, sondern auch von Bolzen, Welle, Nut, Querbohrung und auftretender Belastung ab.
Häufige Fragen zu Federelementen
Sind Sicherungsfeder und Federstecker dasselbe?
Beide werden durch eine Querbohrung geführt, besitzen jedoch unterschiedliche Geometrien. Die Auswahl richtet sich nach Bolzendurchmesser, Einbauraum und gewünschter Sicherungsart.
Was unterscheidet einen Sprengring von einem Sicherungsring?
Sprengringe bestehen aus rundem Federdraht und besitzen normalerweise keine Montageösen. Sicherungsringe nach DIN 471 oder DIN 472 werden aus flachem Material hergestellt und mit einer Sicherungsringzange montiert.
Können Federelemente mehrfach verwendet werden?
Viele Ausführungen sind für wiederholte Montage geeignet. Verformte, verschlissene, stark korrodierte oder beschädigte Teile sollten jedoch ersetzt werden.
Welcher Werkstoff ist für Feuchtigkeit geeignet?
Rostfreier Federstahl eignet sich grundsätzlich besser für feuchte Umgebungen als unbeschichteter Kohlenstoffstahl. Die konkrete Beständigkeit muss jedoch anhand der Umgebungsbedingungen geprüft werden.