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n der Automobiltechnik und auch in
anderen technischen Bereichen gibt
es sehr viele Anwendungen, in denen
ein Federelement mit einer Druckkraft
beaufschlagt wird. Die Aufgabe der Fe-
der besteht darin, im Bedarfsfall eine
Rückstellkraft zu gewährleisten. Auf-
grund der sehr unterschiedlichen An-
wendungsgebiete ist die Schrauben-
druckfeder (kurz Druckfeder) aber nicht
das einzige Federelement, mit der eine
Rückstellkraft erzeugt werden kann. Im
Folgenden sollen die gängigsten Feder-
typen näher beschrieben werden, die in
Abhängigkeit von bestimmten Rahmen-
bedingungen ein Optimum in der Bau-
gruppe erzeugen können.
Bei den Anwendungen unterscheidet
man grundsätzlich zwischen statischer
Beanspruchung – zum Beispiel bei der
Kopplung von Bauteilen, wenn Toleran-
zen ausgeglichen und gleichzeitig Kräf-
te übertragen werden müssen – und
dynamischer Beanspruchung. In letzte-
rem Fall wird die Feder gleichzeitig als
Kraftübertragungselement und als
Dämpfungsglied für auftretende
Schwingungen verwendet. Höchste
Qualität müssen Druckfedern zum Bei-
spiel in Ventilbaugruppen mit bis zu
500 Millionen Lastwechseln über die
Lebensdauer eines Motors oder als Dü-
senhaltefedern für die Einspritzung un-
ter Beweis stellen. Dies gilt ebenso für
Kupplungs- oder Getriebefedern oder
für Federstützbleche in Automatikgetrie-
ben.
Federform
Je nach vorgegebenem Bauraum
kann die Mantellinie der Schrauben-
druckfeder individuell gestaltet werden.
Dabei ist sicherlich die einfachste Vari-
ante die zylindrische Schraubendruck-
feder. Diese Feder sollte bevorzugt ein-
gesetzt werden, da sie ein Optimum im
Preis-Leistungs-Verhältnis darstellt.
Sollte der Einbauraum keine zylindri-
sche Druckfeder gestatten, so kann auf
die Varianten konische Federform, Bie-
nenkorb-Federform oder konkave bzw.
konvexe Federform ausgewichen wer-
den. Die gewünschte Federform wird
dabei beim Windeprozess am Ferti-
gungsautomaten erzeugt. Je nach
Form der Mantellinie müssen die Nach-
folgeprozesse wie zum Beispiel das
Schleifen der Federenden, das Anbrin-
gen einer Außen- bzw. Innenfase usw.
auf die jeweilige Federform angepasst
werden. Darüber hinaus kann jede er-
denkliche Form der Mantellinie gefertigt
werden.
Neben der variablen Gestaltung der
Mantellinie ist auch der Steigungsver-
lauf über die gesamten Windungen von
entscheidender Bedeutung. Die Stan-
dard-Schraubendruckfeder besitzt da-
bei eine quasi lineare Federkraftkennli-
nie über einen möglichst langen Feder-
weg.
Bei dynamisch belasteten Schrauben-
druckfedern würde jedoch eine lineare
Federkraftkennlinie zum Ausfall der Fe-
der führen, da Anregungen oberhalb
der Federeigenfrequenzen nicht ge-
dämpft werden könnten und somit zu
hohen dynamischen Belastungen in der
Feder führen würden. Aus diesem
Grunde werden speziell progressive
Federkennlinien entwickelt, die das
dynamische Verhalten sehr stark ver-
bessern. Dabei kann jede erdenkliche
Steigung realisiert werden.
2
MASCHINENBAU – MANAGEMENT –
TECHNOLOGIE & PRODUKTENTWICKLUNG
– NACHRICHTEN
I
Druckbelastete Federelem
sind ideale Problemlöser
FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
„Spring Designer“ sorgt als Kundenservice für opti
Mitarbeiter-Portrait
Wir stellen Ihnen hier Mitarbeiter
vor, die für Sie als Ansprechpart-
ner von Interesse sind.
Dipl.-Ing. (FH) Hans-Martin Ram-
bold, Bereichsleiter
Als Spezialist für Druckfedern
und druckbelastete Federelemen-
te steht bei SCHERDEL Dipl.-Ing.
(FH) Hans-Martin Rambold als
Ansprechpartner zur Verfügung.
Herr Rambold hat die beiden
Fachartikel in dieser Ausgabe der
SCHERDEL
aktuell
verfasst. Er
begann seine berufliche Laufbahn
in der Firmengruppe im Jahr
1990, zunächst im Bereich Qua-
litätsmanagement. Seinen Diplom-
Ingenieurstitel erlangte er durch
das Studium des Maschinenbaus
an der FH in Coburg. Im Jahr
1994 wechselte der Diplom-Inge-
nieur in das SCHERDEL-Werk
nach Leutendorf und wurde dort
Qualitätssicherungsleiter. Eine
wichtige Aufgabe für Herrn Ram-
bold war die Übernahme der tech-
nischen Leitung der im Jahr 2001
neugegründeten SCHERDEL-
Fertigungsstätte für Druckfedern-
technik in Röslau (DFTR).
Aktuell arbeitet Herr Rambold
im Entwicklungsbereich „Antriebs-
strang und Nebenaggregate“ als
Bereichsleiter.
Ein „Nebenberuf“ ist für ihn die
Rolle des Chefpiloten einer Turbo-
prop-Maschine der Marke King-
Air, mit der SCHERDEL Ge-
schäftsreiseflüge durchführt. Herr
Rambold ist verheiratet und hat
zwei Söhne, die beide bei
SCHERDEL eine Berufsausbil-
dung begonnen bzw. abgeschlos-
sen haben. Zu seinen Hobbies
gehören die Mitwirkung in der
SCHERDEL-Jagdhornbläser-
gruppe, das Ski- und Radfahren
und das Windsurfen.
(dk)