Tellerfedern gehören zu den scheibenförmigen Flachfedern, Bild: Gutekunst Federn

Tellerfedern gehören zu den scheibenförmigen Flachfedern, Bild: Gutekunst Federn

Federn sind technische Bauteile aus Federstahl, die sich elastisch verformen können. Bei einer Belastung geben sie nach und nehmen dabei Kraft auf. Bei der Entspannung geben sie diese Energie wieder ab und kehren in die ursprüngliche Form zurück. Stahlfedern gibt es in vielfältigen Formen, Materialien und für unterschiedliche Anwendungsbereiche. Im Teil 2 des Federn-Kompendiums geht es um weitere wichtige Federarten aus diesem Werkstoff.

Scheibenförmige Flachfedern

Zu den scheibenförmigen Flachfedern gehören Tellerfedern und Federscheiben. Zum Einsatz kommen sie jeweils als Einzelfeder oder auch in Kombination. Federscheiben sind Vorrichtungen, die sich bei bestimmten Schraubverbindungen eignen. Tellerfedern zeichnen sich durch ihre hohe Kraft aus und sind zudem besonders kompakt. Dadurch werden sie oftmals in begrenzten Räumen mit hohen Kräften verwendet. Tellerfedern lassen sich im Stanzverfahren mit anschließender Kaltumformung und Kantenrunden fertigen. Eine Besonderheit: Kraft und Federweg können durch das Schichten zu einer Tellerfedernsäule verändert werden. Tellerfedern erzeugen eine degressive Federkennlinie.

Drehfedern

Drehfedern oder Schenkelfedern sind gewundene Drahtfedern mit tangential abgehenden Schenkeln. Diese mechanischen Kraftspeicher nehmen bei einer Winkel- und Drehbewegung an den Schenkeln ein Drehmoment auf, das sie beim Entspannen wieder abgeben. Drehfedern werden aus runden, ovalen oder vierkantigen Federstahldrähten gefertigt – im Normalfall zylindrisch mit gleichbleibender Steigung ohne Windungsabstände. Je nach der Anwendung lassen sich die Schenkel beispielsweise gerade tangential, radial innen oder außen, axial oder achsparallel ausleiten. Besonders wichtig: Man sollte Drehfedern immer nur in Windungsrichtung belasten. Daher werden sie baugleich links- und rechtsgewunden angeboten.

Kegelfedern

Bei der konischen Druckfeder verändert sich der Durchmesser der Bauform zu einem Ende hin. Bild: Gutekunst Federn
Bei der konischen Druckfeder verändert sich der Durchmesser der Bauform zu einem Ende hin. Bild: Gutekunst Federn

Bei der Kegelfeder beziehungsweise konischen Druckfeder verändert sich der Durchmesser der Bauform zu einem Ende hin. Das bedeutet, er wird größer oder kleiner. Zum Einsatz kommen Kegelfedern hauptsächlich dann, wenn der Bauraum in axialer Richtung beschränkt ist. Bei konischen Druckfedern können die Windungen ineinander fallen. Damit entspricht die Blockhöhe ungefähr der doppelten Drahtdicke und ist dadurch wesentlich geringer als bei zylindrischen Druckfedern. Die Federn lassen sich mit linearer und mit progressiver Federkonstante konstruieren. Im Normalfall ist die Federrate oder Federkonstante progressiv. Das heißt, dass die Federkraft bei steigender Belastung zunimmt.