Wellenfedern Sortiment, Bild: TFC

Da die Wellenfedern im Sortiment von TFC bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit erheblich weniger axialen und radialen Bauraum als konventionelle Runddrahtfedern beanspruchen, sind sie erste Wahl für viele feinmechanische und mechatronische Anwendungen. - Bild: TFC/Smalley

Ob Messgeräte, Uhren, Getriebe, Roboter oder Dosiersysteme – in vielen industriellen Anwendungsgebieten verlaufen die Grenzen zwischen Feinmechanik, Elektromechanik und Mechatronik heute fließend. Die Entwicklungsingenieure und Konstrukteure dieser Branchen verbindet dabei häufig eine gemeinsame Frage: Wie lässt sich unter der Vorgabe der Baugruppen-Miniaturisierung der ohnehin meist knappe Bauraum optimal nutzen oder sogar weiter reduzieren?

Und wie lassen sich konstruktiv bedingte Kollisionskonflikte vermeiden? Der Weg zur richtigen Antwort führt meist nicht allein über die reine Konstruktionsarbeit, sondern auch über die Auswahl der optimalen Bauteile. Geht es hierbei um die Realisierung von Federwegen, Vorspannungen oder Rückstellungen, helfen die Smalley-Wellenfedern vom Zulieferer TFC weiter.

Bis zu 50 Prozent weniger axialer Bauraum

Diese Wellenfedern aus gewalztem Flachdraht benötigen bis zu 50 Prozent weniger axialen Bauraum sowie einen etwas geringeren radialen Bauraum als konventionelle Runddrahtfedern – bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit. Deshalb überzeugen sie gerade bei der Umsetzung von kinematischen Funktionen in feinwerktechnischen, elektromechanischen und mechatronischen Baugruppen als ideale C-Teile-Lösung.

Winzige Durchmesser möglich

kleine Wellenfedern, Bild: TFC
TFC kann seinen Kunden hochwertige Smalley-Wellenfedern mit Durchmessern von nur 4,0 Millimetern anbieten. - Bild: TFC/Smalley

In großen und kleinen Serien werden diese Wellenfedern in einem Spezialverfahren namens No Tooling Cost gefertigt, das auch unter der Bezeichnung Circulair Grain bekannt ist und bereits vor Jahren vom US-amerikanischen Hersteller Smalley entwickelt wurde. Es handelt sich dabei um eine innovative Variante der Kantenwindungstechnik, mit der es inzwischen sogar möglich ist, hochwertige Wellenfedern mit Durchmessern von nur noch 4,0 Millimetern zu fertigen. In diesem Verfahren entstehen sowohl ein- als auch mehrlagige Wellenfedern, die das Zuliefererunternehmen TFC seinen Kunden in zahlreichen Werkstoffen zur Verfügung stellt. Die Materialauswahl reicht hier von Federstahl und nichtrostenden Edelstählen über zahlreiche Superlegierungen bis hin zu Kupferlegierungen, Phosphorbronze und Titan. Aktuell umfasst das Standardsortiment des Zuliefer­unternehmens Wellenfedern mit Durchmessern von 5,0 bis 400 Millimetern.

Große Verbreitung in den verschiedenen Disziplinen der Feinwerktechnik, der Elektromechanik und der Mechatronik finden dabei vor allem die Crest-to-Crest-Wellenfedern mit ihren durchgängig gewickelten Mehrfachwindungen. Sie liegen in zwei Varianten mit auslaufenden Enden oder 360 Grad geschlossen parallel verlegten Enden vor. Mit ihnen sind die erreichbaren Bauraumreduzierungen am größten.

Außerdem gibt es Wellenfedern in einlagiger Ausführung mit Spalt oder überlappenden Enden sowie die Wellenfedern des Typs Nested, deren mehrfache Windungen durchgehend plan aufeinander aufliegen. Die Federrate einer Nested-Wellenfeder steigt proportional zur Anzahl der Windungen, sodass sich damit sehr hohe Vorspannkräfte verwirklichen lassen. Vervollständigt wird das Wellenfeder-Sortiment des Zulieferunternehmens durch zwei Sondervarianten: Die Ausführung Wavo aus Runddraht mit Spalt und die stabförmige Linear-Wellenfeder, deren Federband je nach Einbaulage definierte Kräfte in axialer oder radialer Richtung aufnehmen kann.

Auch kundenspezifische Sonderlösungen

Wellenfedern in Federstahl,  Bild: TFC
TFC bietet die Smalley-Wellenfedern in Federstahl, nicht rostenden Edelstählen, Superlegierungen, Kupferlegierungen sowie Phosphorbronze und Titan an. - Bild: TFC/Smalley

Dank des No-Tooling-Cost-Verfahrens von Smalley, mit dem sich alle Flachdraht-Wellenfedern sehr wirtschaftlich herstellen lassen, kann TFC selbst geringe Stückzahlen sehr günstig anbieten. Da feinwerktechnische, elektromechanische und mechatronische Baugruppen nicht selten nur in Kleinserien benötigt werden, kann dies im Einzelfall von hoher Relevanz sein. Basierend auf der Fertigungsflexibilität von Smalley besteht zudem die Möglichkeit, kundenspezifische Sonderlösungen und Prototypen ohne zusätzliche Spezialwerkzeuge oder aufwendige Modifizierungen schnell und unkompliziert umzusetzen.

Platzsparende Sicherungsringe

Die zweite große Flachdraht-Produktgruppe des Unternehmens sind die Spirolox-Sicherungsringe, die ebenfalls einen platzsparenden Vorteil aufweisen: Im Gegensatz zu konventionellen Sicherungsringen (DIN 471/472) haben sie, sofern nicht anders gewünscht, weder Nasen und Ösen noch Bohrungen oder Spalte. Sie bilden einen 360 Grad bündigen Kreis und beanspruchen darüber hinaus keinen weiteren Bauraum. Daher erweisen sie sich vielfach als Ideallösung für die Raumoptimierung funktioneller Baugruppen wie sie typisch sind für Feinmechanik, Elektromechanik und Mechatronik. Spirolox-Sicherungsringe bietet TFC zur Innen- und Außenmontage an und sowohl als Schnappringe als auch mit Mehrfachwindungen. Alle Varianten lassen sich mit handelsüblichen Schlitzschraubendrehern demontieren. Ab Lager beziehbar sind fast 6.000 Ausführungen aus nicht rostenden Edelstählen. Die Bandbreite der Durchmesser reicht standardmäßig von 6,0 bis 400 Millimetern (1/4 bis 16 Zoll).

Über das Unternehmen

  • TFC ist insbesondere Exklusivanbieter gewalzter Flachdraht-Sicherungsringe und Wellenfedern des US-amerikanischen Herstellers Smalley.

  • Basierend auf diesem Produktportfolio verfügt das Unternehmen über umfassende Kompetenz und branchenübergreifendes Know-how zur Lösung anspruchsvoller Aufgaben auf den Gebieten Bauraumoptimierung, Vorspannungstechnik und C-Teile-Management.

  • Auch klassische Stanzteile nach DIN, gestanzte Sicherungsringe in Zollabmessungen sowie Drahtringe, Passscheiben, Rencol-Toleranzringe und Kunststoffteile gehören zum Lieferprogramm von TFC.

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