Auslegungssache

Konstruktionsmanagement

Federn – Die Metallfeder an sich ist kein Bauteil, das sich sofort aufdrängt, aber enorm vielfältig in den Varianten. Darum ist es nicht so leicht, die richtige zu finden. Hier kommen die Servicetools von Spezialist Gutekunst ins Spiel.

03. November 2016

Druckfedern, Zugfedern und Schenkelfedern sind typische C-Teile: Sie stehen nicht im Fokus des Beschaffungsprozesses, werden aber in nahezu allen technischen Anwendungen verbaut. Dabei sind die Anforderungen an die Federauslegung sehr vielseitig und individuell. Druck, Zug- oder Biegebelastung? Klein oder groß? Mit geformten Enden oder geradlinig? Extrem widerstandsfähig oder Standard? Lineare oder progressive Kennlinie?

Da ist es wichtig, dass der Federnanbieter flexibel auf Kundenwünsche reagieren und neben den schnell ab Lager verfügbaren Standardfedern auch individuelle Spezialfedern liefern kann. Gutekunst Federn bietet mit seinem umfangreichen Katalogprogramm mit 12.603 Federbaugrößen ab Lager und der individuellen Federnherstellung bis 12 Millimeter Drahtstärke genau diese Flexibilität.

Passt eine der Katalogfedern in klassischer zylindrischer Bauform in Normalstahl EN 10270-1 und rostfrei 1.431, dann ist der Bedarf schnell gedeckt. In speziellen Anwendungsfällen wird die Feder genau auf die Einbausituation und die individuellen Anforderungen abgestimmt: als zylindrische Feder, Kegelfeder, Tonnenfeder oder Bienenkorbfeder mit variablen Federkennlinien und Windungsabständen. Dabei erfolgt die Auslegung und Berechnung der Druckfedern, Zugfedern und Schenkelfedern nach DIN EN 13906 mit verschiedenen Konstruktionshilfsmitteln und dem Erfahrungsschatz der Gutekunst-Experten.

Rein mechanisch

Metallfedern sind kleine Kraftspeicher, die bei Belastung Energie aufnehmen und bei Entlastung wieder abgeben. Abhängig von den Anforderungen wird jede Feder aus Federstahldraht in einem Federwindeautomat hergestellt. Die Metallfeder ist somit ein rein mechanisches Produkt. Damit kommt der Federauslegung eine hohe Bedeutung zu, denn eine nachträgliche Änderung über ein Software-Update oder eine Funktionsanpassung ist nicht möglich.

Folglich erfordert die Entwicklung einer Metallfeder besondere Aufmerksamkeit und auch spezielle Konstruktionshilfsmittel wie ein Federberechnungsprogramm sowie nutzenstiftende Informationen und Konstruktionsdaten in Form von CAD-Daten und Diagrammen. Und außerdem einen erfahrenen Federnhersteller, der die geforderten Eigenschaften durch das richtige Winden von Federstahldraht erreicht.

Gutekunst stellt dazu als Service-Dienstleister und Entwicklungshelfer rundum die Federntechnik die richtigen Servicetools zur Federnentwicklung zur Verfügung. In diesem Bereich gibt es zum Beispiel seit 2015 einen klassischen öffentlichen Infoblog rund um die Metallfeder. Egal, ob ein Techniker auf der Suche nach Materialeigenschaften ist oder ein Ingenieur Berechnungsformeln zur Federnberechnung benötigt, im Federnblog findet er viele Beiträge mit wertvollen Informationen.

Neben tief gehenden Produktinformationen vermittelt der Infoblog vor allem technisches Wissen und Know-how. Ein Redaktionsteam erstellt laufend Beiträge und bereitet auch Kundenanfragen zu ganz speziellen Themen auf. All diese Beiträge sind im Blog aufgelistet.

Federn konfigurieren

Mit dem unabhängigen, kostenlosen Federnberechnungsprogramm WinFSB deckt Gutekunst Federn die Bedürfnisse vieler Konstrukteure, Studenten und Federninteressierter ab. Das Unternehmen kann bereits 300.000 Installationen weltweit aufweisen und verzeichnet 2.500 Online-Zugriffe täglich. Mit WinFSB lassen sich Druck-, Zug- und Schenkelfedern berechnen. Zugrunde liegen dem Programm die deutsche Norm für Federn und der Erfahrungsschatz von Gutekunst. Die Berechnung kann nach unterschiedlichsten Varianten durchgeführt werden, beispielsweise ob die Metallfeder nach Weg- und Kräfteverhältnissen berechnet werden soll oder nach Baumaßeigenschaften.

WinFSB steht jedermann in einer Online- und PC-Version frei zur Verfügung. Das Federnberechnungsprogramm berechnet die gewünschte Metallfeder mit allen wichtigen Parametern, bietet zusätzlich verschiedene Diagramme und eine direkte Schnittstelle zum Gutekunst-CAD-Generator für 2D- und 3D-CAD-Daten.

Mit diesem Generator bekommt der Konstrukteur die Möglichkeit, die berechnete Metallfeder gleich in seine Pläne einzubauen und in das jeweilige Konstruktionsprogramm einzuspielen. Das beschleunigt die Prozesse in der Entwicklung. Das Angebot bei Gutekunst Federn beschränkt sich aber nicht nur auf die CAD-Daten des Standardfedernprogramms, sondern gilt auch für individuell berechnete Metallfedern. Damit kann jeder Konstrukteur seine Wunschfeder über WinFSB berechnen und anschließend sofort im 2D- und 3D-Format herunterladen. So ist es für individuelle CAD-Daten schon ausreichend, eine einfache Baumaßberechnung nach Drahtstärke, äußerem Windungsdurchmesser, der ungespannten Länge und der Anzahl der Windungen durchzuführen, um die benötigten CAD-Daten zu erhalten.

Unterstützend hat Gutekunst mit dem »Federn 1x1« eine 24-seitige, kostenlose Konstruktions- und Informationsbroschüre für Druck-, Zug- und Schenkelfedern erstellt. Das »Federn 1x1« liefert neben Berechnungsgrundlagen, form- und materialspezifischen Angaben sowie Informationen zu Bearbeitung und Betriebsverhalten auch direkte Verweise zu weiterführenden Programmen im Internet. Die laut Anbieter leicht verständliche Broschüre richtet sich an erfahrene Konstrukteure, aber auch an Konstruktionseinsteiger.

Die Technik- und Entwicklungsabteilung von Gutekunst Federn übernimmt bei Bedarf auch die komplette Entwicklung der gewünschten Metallfeder. Anwender können ihre Anfrage samt Anforderungen oder einer Zeichnung der gewünschten Metallfeder an die Technik- und Entwicklungsabteilung weiterleiten. mk

Auf einen Blick

• Gutekunst Federn ist auf die Entwicklung und Fertigung von Metallfedern sowie Drahtbiegeteilen aus jedem gewünschten Federstahldraht spezialisiert.

• Neben dem umfangreichen Lagerprogramm mit 12.603 Federbaugrößen, fertigt das Unternehmen jede gewünschte individuelle Metallfeder bis 12 Millimeter Drahtstärke in Kleinmengen und Großserien.

• Mit 320 Mitarbeitern beliefert das 1964 gegründete Familienunternehmen weltweit rund 100.000 Kunden aus vielen unterschiedlichen Branchen.

• Gutekunst zählt heute mit fünf Niederlassungen in Deutschland und Frankreich zu den größeren Federnherstellern in Europa.

Erschienen in Ausgabe: 08/2016