Fingerfederscheiben

Fingerfederscheiben zur axialen Vorspannung von Kugellagern

Fingerfederscheiben sind ringförmige Federelemente mit mehreren radial angeordneten Federfingern. Beim axialen Zusammendrücken verformen sich die Finger elastisch und erzeugen eine definierte Vorspannkraft. Da sich die Finger weitgehend unabhängig voneinander bewegen können, gleichen sie geringe Maßabweichungen innerhalb einer Baugruppe aus.

Fingerfederscheiben werden vor allem zur axialen Vorspannung von Kugellagern eingesetzt. Eine passend ausgelegte Vorspannung kann axiales Spiel reduzieren sowie Schwingungen und Laufgeräusche verringern. Die Vorspannkraft muss jedoch zum Lager und zur Anwendung passen, da eine zu hohe Belastung Reibung, Erwärmung und Verschleiß erhöhen kann.

Über die Produkttabelle können Sie die passende Fingerfederscheibe anhand von Außen- und Innendurchmesser, Materialstärke, freier Höhe, Prüfhöhe, Kraftbereich, Lageraufnahme und Werkstoff auswählen.

Bedeutung der Angaben in der Produkttabelle

Die Prüfhöhe L1 und der Kraftbereich F1min bis F1max müssen immer gemeinsam betrachtet werden. Die angegebenen Kräfte gelten nur bei der zugehörigen Höhe L1.

Federweg und Kraftbereich bestimmen

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

s = L0 − L

Dabei gilt:

• s = Federweg in mm,

• L0 = freie Höhe,

• L = tatsächliche Einbau- oder Arbeitshöhe.

Für den Tabellenwert gilt:

s1 = L0 − L1

Bei diesem Federweg liegt die erzeugte Kraft zwischen F1min und F1max. Aufgrund von Werkstoff-, Geometrie- und Fertigungstoleranzen wird ein zulässiger Kraftbereich angegeben.

Für die Auswahl muss geprüft werden, ob beide Grenzwerte zur Anwendung passen. F1min muss ausreichend sein, um das gewünschte Spiel zu reduzieren. F1max darf das Lager und die angrenzenden Bauteile nicht unzulässig belasten.

Die passende Fingerfederscheibe auswählen

Gehen Sie bei der Auswahl möglichst in dieser Reihenfolge vor:

1. Lager und Einbauraum bestimmen: Prüfen Sie Lagergröße, Lageraufnahme B, Außendurchmesser Da und Innendurchmesser Di.

2. Arbeitshöhe ermitteln: Bestimmen Sie die axiale Höhe im montierten Zustand.

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

4. Kraftbereich prüfen: Wählen Sie eine Ausführung, deren F1min bis F1max bei einer passenden Prüfhöhe L1 zur benötigten Lagervorspannung passt.

5. Toleranzen berücksichtigen: Ermitteln Sie die kleinste und größte mögliche Einbauhöhe.

6. Betriebsbedingungen bewerten: Berücksichtigen Sie Drehzahl, Temperatur, Belastung und Schmierung.

7. Einbausituation prüfen: Die Federfinger dürfen nicht durch Kanten, Nuten oder angrenzende Bauteile blockiert werden.

Die Fingerfederscheibe sollte nicht allein anhand der Lageraufnahme B ausgewählt werden. Entscheidend sind zusätzlich die tatsächliche Einbauhöhe und der dabei entstehende Kraftbereich.

Einsatz zur Lagervorspannung

Bei der Federvorspannung wirkt eine dauerhafte axiale Kraft auf einen Lagerring. Die Fingerfederscheibe wird dazu üblicherweise zwischen dem nicht rotierenden Lagerring und einer Gehäuse- oder Deckelfläche angeordnet.

Eine geeignete Vorspannung kann:

• axiales Lagerspiel reduzieren,

• Maß- und Montagetoleranzen ausgleichen,

• temperaturbedingte Längenänderungen aufnehmen,

• Schwingungen und Laufgeräusche verringern,

• die Positionierung des Lagers stabilisieren.

Eine möglichst hohe Vorspannung ist nicht automatisch besser. Wird das Lager zu stark belastet, können Reibung, Betriebstemperatur und Verschleiß steigen. Die zulässige axiale Belastung und die Empfehlungen des Lagerherstellers müssen deshalb berücksichtigt werden.

Einbauhinweise

Für eine zuverlässige Funktion empfehlen wir:

• ebene und möglichst parallele Auflageflächen,

• eine gleichmäßige axiale Belastung,

• ausreichend Freiraum an Außen- und Innendurchmesser,

• gratfreie Kanten und saubere Auflageflächen,

• eine sichere Zentrierung in der Lageraufnahme,

• ausreichend Federweg für Maß- und Temperaturänderungen,

• Abstand zu einer unzulässig starken Kompression.

Die Federfinger dürfen während der Belastung nicht an angrenzenden Bauteilen hängen bleiben. Eine einseitige Auflage oder ein Verkanten kann zu ungleichmäßigen Kräften führen. Bei anspruchsvollen Anwendungen sollte die Vorspannung unter realen Einbaubedingungen geprüft werden.

Werkstoff und Oberfläche

Die Standardausführungen bestehen aus gehärtetem Federstahl 1.1231, auch C67S genannt. Der Werkstoff bietet eine hohe Festigkeit und eignet sich für Anwendungen in trockenen oder geschützten Umgebungen.

Die Oberfläche ist geölt. Der Ölfilm bietet einen begrenzten Schutz bei Lagerung und Transport, ersetzt jedoch keinen dauerhaften Korrosionsschutz. Bei Feuchtigkeit oder Kontakt mit korrosiven Medien muss die Eignung gesondert geprüft werden.

Der auf der Produktseite angegebene Temperaturbereich beträgt −40 °C bis +80 °C. Zusätzlich sind Belastung, Einsatzdauer und Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen.

Typische Anwendungen und Sonderanfertigungen

Fingerfederscheiben werden unter anderem eingesetzt in:

• Elektromotoren und Generatoren,

• Getrieben und Antriebseinheiten,

• Lüftern und Gebläsen,

• Pumpen,

• Haushalts- und Elektrogeräten,

• feinmechanischen Baugruppen,

• Mess- und Regelgeräten.

Neben den Standardabmessungen können Fingerfederscheiben nach individuellen Anforderungen gefertigt werden. Anpassbar sind beispielsweise Außen- und Innendurchmesser, Materialstärke, freie Höhe, Prüfhöhe, Kraftbereich, Fingergeometrie, Werkstoff und Oberfläche.

Für eine technische Anfrage benötigen wir Angaben zum Lager, zur Gehäuseaufnahme, zur kleinsten und größten Einbauhöhe, zur benötigten Vorspannkraft, zur Drehzahl und zu den Umgebungsbedingungen.

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

Häufige Fragen zu Fingerfederscheiben

Was ist eine Fingerfederscheibe?

Eine Fingerfederscheibe ist ein ringförmiges Federelement mit radial angeordneten Federfingern. Die Finger verformen sich bei axialer Belastung und erzeugen eine Vorspannkraft.

Was bedeuten F1min und F1max?

Die Werte beschreiben den zulässigen Kraftbereich bei der Prüfhöhe L1. Die tatsächliche Kraft eines Artikels kann innerhalb dieses Bereichs liegen.

Was bedeutet die Lageraufnahme B?

B ist das Nennmaß der vorgesehenen Lager- oder Gehäuseaufnahme. Für die Auswahl müssen zusätzlich Außen- und Innendurchmesser sowie die Einbauhöhe geprüft werden.

Verlängert eine Fingerfederscheibe immer die Lebensdauer eines Kugellagers?

Nein. Eine passende Vorspannung kann Spiel, Schwingungen und Geräusche reduzieren. Eine zu hohe Vorspannung kann jedoch Reibung, Erwärmung und Verschleiß erhöhen.

Kann die Fingerfederscheibe unterhalb der Prüfhöhe L1 zusammengedrückt werden?

Eine stärkere Kompression verändert den Kraftbereich und erhöht die Materialbeanspruchung. Eine Belastung deutlich unterhalb von L1 sollte daher nur nach technischer Prüfung erfolgen.