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Beschreibung
Stempelfedern H gelb sind Schraubendruckfedern mit rechteckigem, profiliertem Drahtquerschnitt. Anders als bei runddrahtigen Druckfedern füllt dieser Querschnitt den verfügbaren Einbauraum weitgehend aus. Dadurch geben sie bei gleichem Außendurchmesser eine deutlich höhere Federkraft ab und widerstehen asymmetrischen Lasten sowie Torsionsbeanspruchung.
Die Stempelfeder H gelb wird aus Federstahl 1.8159 (51CrV4) nach EN 10089 / DIN 17221 gefertigt. Ein spezielles Kugelstrahlverfahren verfestigt die Oberfläche und erhöht die Dauerschwingfestigkeit, sodass die Feder auch bei kontinuierlicher stoßartiger Belastung ihre Kennlinie stabil hält und ein vorzeitiger Bruch vermieden wird.
ISO 10243 unterteilt Stempelfedern für rechteckige Bauräume in vier Belastungsklassen, die durch Farben gekennzeichnet sind: grün für leichte, blau für mittlere, rot für hohe und gelb für sehr hohe Belastung. Gelb markiert damit die kraftstärkste Klasse bei gegebenem Bauraum. Die zulässigen Federwege s1, s2 und smax sind für jede Baugröße im Katalog angegeben: s1 gilt für eine Belastung mit hoher Lebensdauer, s2 für mittlere Lebensdauer und smax für die maximale Belastung mit geringer Lebensdauer. Wird smax überschritten, geraten die Federwindungen in einen blocknahen Zustand mit starkem Spannungsanstieg und erhöhter Bruchgefahr.
Die Oberfläche ist elektrostatisch mit einer KTL-Beschichtung (kathodische Tauchlackierung) versehen. Diese Schicht bleibt bei Kompression elastisch, blättert nicht ab und schützt zuverlässig gegen Korrosion sowie gegen aggressive Industrieschmierstoffe.
Die Baugrößen decken Arbeitshülsendurchmesser (Dh) von 10 bis 63 mm, Arbeitsdorndurchmesser (Dd) von 5 bis 31,5 mm und Längen der unbelasteten Feder (L0) von 25 bis 305 mm ab. Die Gehäuseabmessungen sind nach ISO 10243 standardisiert und damit zu Systemfedern anderer ISO-10243-konformer Hersteller austauschbar.
Merkmale
- WerkstoffFederstahl 1.8159 (51CrV4) nach EN 10089 / DIN 17221
- NormISO 10243
- Belastungsklasse / Kennfarbegelb, sehr hohe Belastung
- Drahtquerschnittrechteckig, profiliert
- OberflächeKTL-Beschichtung, elektrostatisch aufgebracht
- Arbeitshülsendurchmesser Dh10 bis 63 mm
- Arbeitsdorndurchmesser Dd5 bis 31,5 mm
- Länge der unbelasteten Feder L025 bis 305 mm
- Federwege s1, s2, smaxKatalogwerte je Baugröße
- DhArbeitshülsendurchmesser
- DdArbeitsdorndurchmesser
- L0Länge der unbelasteten Feder
- RFederrate
- s1Federweg, Belastung für hohe Lebensdauer
- F1Federkraft, s1 zugeordnet
- L1Federlänge, s1 zugeordnet
- s2Federweg, mittlere Lebensdauer
- F2Federkraft, s2 zugeordnet
- L2Federlänge, s2 zugeordnet
- smaxFederweg, maximale Belastung für geringe Lebensdauer
- FmaxFederkraft, smax zugeordnet
- LmaxFederlänge, smax zugeordnet
Für die Auslegung gilt: Der Federweg s1 der jeweiligen Baugröße ist der Wert für eine Belastung mit hoher Lebensdauer.
Vorteile
- Höhere Federkraft bei gleichem Bauraum durch rechteckigen Drahtquerschnitt gegenüber Runddraht-Druckfedern
- Höchste Belastungsklasse nach ISO 10243, dadurch maximale Kraftübertragung auf kurzem Federweg
- KTL-Beschichtung schützt gegen Korrosion und industrielle Schmierstoffe, ohne bei Kompression abzublättern
- Farbkennzeichnung gelb ermöglicht schnelle, eindeutige Identifikation der Belastungsklasse im Werkzeug
- Gehäuseabmessungen nach ISO 10243 standardisiert, dadurch austauschbar mit anderen ISO-10243-konformen Systemfedern
- Kugelgestrahlte Oberfläche erhöht die Dauerschwingfestigkeit bei hochdynamischer Belastung
Einsatzgebiete
- Hochleistungs-Presswerkzeuge
- In Folgeschneide-, Tiefzieh- und Umformwerkzeugen übernehmen Stempelfedern H gelb die Rückstellung stark belasteter Niederhaltersysteme.
- Auswerfersysteme in Stanzwerkzeugen
- Bei begrenztem Einbauraum und hoher Kraftanforderung stellen sie Auswerferstifte zuverlässig zurück.
- Schwermaschinenbau
- In Schwingungsdämpfungs- und Stoßabsorptionssystemen nehmen sie bei kleinem Federweg große Kräfte auf.
- Kunststoff-Spritzgusswerkzeuge
- Sie spannen schwere Auswerferplatten vor und ziehen diese nach dem Formvorgang zurück.
Do's and Dont's
Do's:- Federn sortenrein nach Belastungsklasse (Farbe) montieren
- Arbeitsweg für maximale Lebensdauer am Federweg s1 der Baugröße ausrichten
- Bauraum vor Montage auf Grate und Verschmutzung prüfen
- Verschlissene gelbe ISO-10243-Federn 1:1 gegen Neuware gleicher Baugröße tauschen
- Den für die Baugröße angegebenen Federweg smax nicht überschreiten
- Feder nicht über den Federweg smax hinaus vorspannen
- Keine Federn unterschiedlicher Belastungsklassen in derselben Kavität mischen
- KTL-Beschichtung nicht mit aggressiven Lösemitteln behandeln, die die Schutzschicht angreifen
Montage
- Bauraum (Bohrung Dh, Dorn Dd) vor der Montage auf Maßhaltigkeit und Sauberkeit prüfen.
- Feder auf den Federweg s1 der jeweiligen Baugröße auslegen, um die volle Zyklenzahl zu erreichen.
- Den Katalogwert smax im Betrieb nicht überschreiten, da die Feder sonst blocknah komprimiert wird und die Bruchgefahr steigt.
- Bei Parallel- oder Reihenschaltung mehrerer Federn auf gleiche Baugröße und Belastungsklasse achten.
- Feder beim Einbau nicht verdrehen, der rechteckige Drahtquerschnitt reagiert empfindlich auf Torsion mit ungleichmäßiger Kraftverteilung.
FAQ
- Wofür steht die gelbe Farbe bei Stempelfedern nach ISO 10243?
Gelb kennzeichnet nach ISO 10243 die höchste Belastungsklasse, sehr hohe Belastung. Die Norm unterscheidet vier Klassen: grün für leichte, blau für mittlere, rot für hohe und gelb für sehr hohe Belastung, jeweils bei gleichem Bauraum.
- Wie groß darf der Arbeitsweg einer Stempelfeder H gelb sein?
Maßgeblich sind die Katalogwerte der jeweiligen Baugröße. Der Federweg s1 gilt für eine Belastung mit hoher Lebensdauer, s2 für mittlere Lebensdauer und smax für die maximale Belastung mit geringer Lebensdauer. Oberhalb von smax geraten die Windungen in einen blocknahen Zustand und die Bruchgefahr steigt.
- Aus welchem Werkstoff werden Stempelfedern H gelb gefertigt?
Stempelfedern H gelb werden aus Federstahl 1.8159 (51CrV4) nach EN 10089 / DIN 17221 gefertigt. Ein Kugelstrahlverfahren verfestigt die Oberfläche und erhöht die Dauerschwingfestigkeit bei hochdynamischer Belastung.
- Kann ich eine Stempelfeder H gelb gegen eine Systemfeder eines anderen Herstellers tauschen?
Ja. Die Gehäuseabmessungen von Arbeitshülsendurchmesser, Arbeitsdorndurchmesser und Länge der unbelasteten Feder sind in ISO 10243 standardisiert. Eine gelbe Feder gleicher Baugröße nach dieser Norm passt in denselben Bauraum.
- Warum verliert eine Stempelfeder bei Dauerbelastung an Federkraft?
Bei konstanter Verformung über längere Zeit tritt Relaxation auf, ein Kraftverlust durch Materialermüdung, der mit steigender Temperatur zunimmt.