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Ausgewählte Ausgabe: 10-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Linearfedern eröffnen neue Möglichkeiten

Die Linearfeder bietet präzise Federsteifigkeiten, die für jeden Anwendungsfall speziell berechnet werden. Daneben bietet dieses Federsystem bisher nicht dagewesene Möglichkeiten bei der Anbindung und Funktionsintegration.


Es gibt wenige Hersteller von Federn, die  von  den  etablierten  Konzepten, welche  schon  seit  hunderten von Jahren bekannt sind abweichen. Zwar werden  Federn  durch  präzisere  Auslegung, neue Werkstoffe und effizientere Fertigungsmethoden  leistungsfähiger und  preisgünstiger,  jedoch  gibt  es  beiden bestehenden Bauformen Grenzen der  Anpassungsfähigkeit,  welche  die Eigenschaften stark limitieren. Ebenso sind  Teller-  und  Schrauben-  bzw.  Spiralfedern oftmals nicht optimal für die dynamischen  Belastungen  ausgelegt, sodass  Ermüdungen  zu  veränderten mechanischen Eigenschaften führen.
Mit der Linearfeder kommt eine Feder auf  den  Markt,  welche  nicht  wie  gewohnt in normierten Baugrößen lieferbar sein wird, sondern speziell für jede Anwendung  entwickelt  wird.  Dabei wird  die  Struktur  so  gewählt,  dass  sie die mechanischen Anforderungen perfekt erfüllt und gleichzeitig eine möglichst lange Lebensdauer ermöglicht.
Der  prinzipielle  Aufbau  der  Feder  ist von  Federstegkupplungen  bekannt. Diese  Art  von  Wellenkupplungen  bietet  aufgrund  von  symmetrisch  angeordneten  Schlitzen  sehr  gute  Eigenschaften  bei  axialer  Druckbelastung. Damit  besitzt  diese  Struktur  also  hervorragende  Voraussetzungen  für  den Einsatz als Druckfeder.

Bild 1 Flexible Geometrie bietet unterschiedliche Federsteifigkeiten.

Bild 1
Flexible Geometrie bietet unterschiedliche Federsteifigkeiten.

Eindeutige Spannungszustände

Dank des Aufbaus der Feder, welcher schematisch  als  eine  Reihen-  und  Parallelschaltung  von  Balkenelementen gesehen werden kann, gibt es sehr klare Spannungsverhältnisse  während  der Belastung.  Im  Gegensatz  zu  Schraubenfedern wird durch die Druckbelastung  keine  ungewollte  Torsion  ausgeübt.  Dabei  bietet  die  Linearfeder  über den gesamten Federweg ein proportio-nales, also lineares Verhältnis zwischen Kraft und Weg.

Präzise Federsteifigkeit

Da jede Feder spezifisch für die jeweilige  Anwendung  ausgelegt  wird,  kann die  gewünschte  Federsteifigkeit  sehr genau vorbestimmt werden. Bei dieser Auslegung  werden  die  Entwickler  von neuartigen  Berechnungsalgorithmen unterstützt,  welche  eigens  dafür  in einer  Forschungsarbeit  an  der  RWTH Aachen entwickelt wurden.

Bauteilentwicklung trifft auf Genetik

KAP-Hasenstab-4

Bild 2
Extrem belastbar – hohe Kräfte und minimaler Federweg

Damit  die  Federsteifigkeit  exakt  erreicht  wird  und  gleichzeitig  die  Bauteilbelastungen  möglichst  gering  bleiben, werden Tausende von möglichen Varianten  verglichen,  und  automatisiert  stetig  weiterentwickelt.  Dabei kommt  eine  spezielle  Optimierung  – die  sogenannte  „genetische  Optimierung“  –  zum  Einsatz,  welche  sehr effizient  nach  den  Regeln  der  biologischen  Vererbung  nur  die  besten Lösungen  weiterentwickelt  und  somit immer  weiter  einem  Optimum  annähert. 

Seite des Artikels
Autoren

B.Sc. RWTH Christoph Hasenstab

Tel.: 01 76/43 64 32 22
E-Mail: info@linearfedern.com
www.linearfedern.com

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