Schenkelfedern & Doppelschenkelfedern

Torsionsfeder: Funktionsprinzip, Nutzen und Bauformen

Torsionsfedern, oft auch Drehfedern genannt, gehören zu den wichtigsten Elementen der modernen Federntechnik. Sie speichern mechanische Energie durch Verdrehung ihres Federkörpers und geben sie in Form eines Drehmoments wieder ab. Der Kraftangriff erfolgt über die Schenkel, die das Moment auf das umgebende Bauteil übertragen.

Je nach Anwendung konstruieren wir links- oder rechtsgewickelte Federn mit individuell angepassten Schenkellängen und Winkelstellungen. Dadurch lassen sich Bewegungen präzise steuern – vom leichten Rückstellen eines Schalters bis zur kraftvollen Drehbewegung in mechanischen Systemen.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Federbauform ist ihre kompakte Geometrie bei gleichzeitig hoher Energiedichte. Durch gezielte Werkstoffwahl und exakte Berechnung erreichen unsere Torsionsfedern lange Lebensdauer, hohe Wiederholgenauigkeit und eine konstante Kennlinie über viele Lastzyklen hinweg.

Wir fertigen Torsionsfedern aus Federstahl und nichtrostenden Qualitäten – für Anwendungen im Innen- und Außenbereich, bei hoher Belastung oder korrosiven Umgebungen. Jede Feder wird so konstruiert, dass sie exakt das gewünschte Drehmoment liefert und sich nahtlos in Ihr Produktdesign integrieren lässt.

Schenkelfedern: Geometrie, Schenkelstellungen und Endenformen

Die Geometrie einer Schenkelfeder ist entscheidend für ihre Funktion und Lebensdauer. Durch gezielte Anpassung von Schenkelstellung, Windungsrichtung und Endenform kann das Drehmoment optimal übertragen und der Bauraum effizient genutzt werden.

Je nach Einsatzfall fertigen wir Schenkelfedern mit den erforderlichen Schenkelstellungen. Die Windungsrichtung – rechts- oder linksgewickelt – wird so gewählt, dass die Feder sich beim Einbau in Belastungsrichtung schließt und so Eigenspannungen reduziert.

Bei den Endenformen stehen Ihnen zahlreiche Varianten zur Verfügung:

• Tangential gerade – für linearen Kraftangriff oder einfache Montage
• Radial innen oder außen – bei begrenztem Bauraum oder zentraler Kraftübertragung
• Axial oder achsparallel – für komplexe Bewegungsabläufe oder beengte Baugruppen

Unsere Schenkelfedern werden in Drahtstärken von 0,1 bis 4,0 mm gefertigt und können durch Oberflächenbehandlungen wie Kugelstrahlen oder Beschichten zusätzlich optimiert werden. So entsteht für jede Anwendung eine maßgeschneiderte Lösung, die Präzision, Haltbarkeit und Funktion perfekt vereint.

Doppelschenkelfeder: Symmetrische Kraft und höheres Drehmoment

Die Doppelschenkelfeder ist eine besondere Bauform der Torsionsfeder, bei der zwei Federkörper über einen Steg oder eine Brücke miteinander verbunden sind. Beide Spiralen wirken dabei parallel und erzeugen ein addiertes Drehmoment. So lassen sich selbst bei begrenztem Bauraum höhere Kräfte übertragen – bei gleichzeitig gleichmäßiger Belastungsverteilung auf beide Federhälften.

Ein weiterer Vorteil liegt in der symmetrischen Krafteinleitung: Die beiden Schenkel arbeiten spiegelbildlich, wodurch sich Verkantungen und ungleichmäßige Spannungen im Einbau vermeiden lassen. Besonders bei Anwendungen mit präziser Rückstellbewegung oder balancierten Mechaniken – etwa in Klappen, Ventilen oder Hebelgelenken – sorgt die Doppelschenkelfeder für einen harmonischen Bewegungsablauf.

Unsere Doppelschenkelfedern werden individuell ausgelegt, berechnet und gefertigt. Durch gezielte Wahl von Drahtdurchmesser, Windungszahl und Schenkelgeometrie erreichen wir das exakte Drehmoment, das Ihre Anwendung erfordert – dauerhaft stabil und serienkonstant in der Qualität.

Doppel-Torsionsfeder für komplexe Kinematiken

Die Doppel-Torsionsfeder ist die konstruktive Weiterentwicklung der Doppelschenkelfeder. Sie kommt überall dort zum Einsatz, wo gegenläufige Drehmomente auftreten oder zwei Bewegungen synchronisiert werden müssen. Typische Beispiele sind Scharniere, Klappenmechanismen, Hebelgelenke oder feinmechanische Rückstell- und Balancierfunktionen.

Durch den gegenläufigen Aufbau der beiden Federkörper wird eine symmetrische Kraftverteilung erreicht, die Bauteile entlastet und eine gleichmäßige Drehmomentabgabe ermöglicht. Das Resultat: präzise Bewegungsabläufe, weniger Verschleiß und stabile Funktion über viele Zyklen hinweg.

Wir fertigen Doppel-Torsionsfedern kundenspezifisch nach Maß – von der Feinmechanik mit geringen Drehmomenten bis zu robusten Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau.

Materialien: Federstahl und Edelstahl für Torsionsfedern

Die Wahl des richtigen Werkstoffs ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer jeder Schenkelfeder. Wir verarbeiten ausschließlich hochwertige Federstähle und nichtrostende Edelstähle, die sich durch hohe Elastizität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnen.

Für jede Anwendung steht der passende Werkstoff bereit:

Federstahldraht nach EN 10270-1

• Standardwerkstoff für hochdynamische Anwendungen
• Sehr gute Dauerfestigkeit und Elastizität
• Ideal für Schenkelfedern mit hohen Drehmomenten

Nichtrostender Federstahldraht nach ISO 6931-1

• Korrosionsbeständig, geeignet für feuchte oder chemisch belastete Umgebungen
• Stabile mechanische Eigenschaften über einen großen Temperaturbereich
• Besonders geeignet für Medizintechnik, Outdoor-Mechanismen und Gerätebau

Sonderwerkstoffe und Oberflächenveredelungen

• Auf Wunsch mit Schuss- bzw. Kugelstrahlen (Shot-Peening) zur Erhöhung der Dauerfestigkeit
• Beschichtungen oder Passivierungen zur zusätzlichen Korrosionssicherung
• Weitere Werkstoffoptionen auf Anfrage

Auf Wunsch liefern wir jede Feder mit einem Materialzeugnis gemäß EN 10204-3.1. Durch unsere umfangreiche Lagerhaltung verschiedener Drahtqualitäten garantieren wir kurze Lieferzeiten – auch bei individuellen Anforderungen.

Auslegung & Berechnung nach EN 13906-3

Eine präzise Auslegung und Berechnung erfolgt nach EN 13906-3 und bildet die Grundlage jeder zuverlässigen Schenkelfeder. Sie definiert alle relevanten Berechnungsparameter wie Drehmoment, Federwinkel, Federkonstante, Beanspruchung und Sicherheiten.

Mit der Herstellbarkeitsprüfung simulieren wir das elastische Verhalten der Feder und berücksichtigen dabei die Belastungsrichtung. So stellen wir sicher, dass jede Schenkelfeder ihre Aufgabe zuverlässig erfüllt – ohne Überdehnung, Klemmen oder Materialermüdung.

Dank moderner CAD/CAM-Software und unserer internen Mess- und Prüftechnik können wir Federn nicht nur berechnen, sondern auch realitätsnah validieren. Das Ergebnis sind funktionssichere Komponenten, die selbst in komplexen Baugruppen exakt das spezifizierte Drehmoment liefern.

Bauraum, Mandrel-Führung & Windungsrichtung

Eine präzise Integration der Schenkelfeder in den vorgesehenen Bauraum ist entscheidend für eine stabile Funktion und lange Lebensdauer. Bereits bei der Auslegung achten wir darauf, dass alle geometrischen und mechanischen Faktoren perfekt aufeinander abgestimmt sind.

Wichtige Parameter dabei sind:

• Bauraum und Einbaulage: Die Feder wird so dimensioniert, dass sie sich bei Belastung in Richtung der Wicklung schließt – dadurch werden Materialspannungen reduziert und die Lebensdauer erhöht.
• Mandrel-Führung: Der Führungsdorn sollte etwa 90 % des Innendurchmessers im ausgelenkten Zustand So wird ein Verkanten oder Klemmen verhindert und ein gleichmäßiger Bewegungsablauf gewährleistet.
• Windungsrichtung: Je nach Belastungsrichtung und Montage wählen wir rechts- oder linksgewickelte Federn, um optimale Drehmomentübertragung zu erreichen.
• Schenkellänge und Winkelstellung: Diese bestimmen die Art der Kraftübertragung auf das umgebende Bauteil und können individuell angepasst werden.

Durch diese gezielte Abstimmung von Geometrie, Führung und Kraftrichtung gewährleisten wir, dass jede Schenkelfeder in Ihrer Anwendung reibungslos arbeitet, geräuscharm bewegt und über viele Lastwechsel hinweg formstabil bleibt.

Lebensdauer: Shot-Peening, Werkstoffwahl, Prozesssicherheit

Die Lebensdauer einer Schenkelfeder hängt maßgeblich von der Werkstoffqualität, der Oberflächenbeschaffenheit und der prozesssicheren Fertigung ab. Um eine konstant hohe Performance über viele Millionen Lastwechsel sicherzustellen, kombinieren wir verschiedene Maßnahmen, die sich gegenseitig ergänzen.

Unsere wichtigsten Lebensdauerfaktoren:

• Shot-Peening (Kugelstrahlen): Dabei wird die Federoberfläche mit kleinen Stahlkugeln behandelt, wodurch Druckeigenspannungen entstehen, die das Risiko von Rissbildung reduzieren und die Dauerfestigkeit deutlich erhöhen. Das gezielte Einbringen dieser Druckeigenspannungen verlängert insbesondere bei dynamisch belasteten Federn die Lebensdauer erheblich.
• Werkstoffwahl: Je nach Beanspruchung und Umgebung setzen wir hochfeste Federstähle oder korrosionsbeständige Edelstähle Beide Materialien garantieren eine gleichbleibende Federkennlinie über den gesamten Einsatzzeitraum.
• Prozesssicherheit: Unsere Fertigung erfolgt auf modernen CNC-Federwindemaschinen mit kontinuierlicher Maßüberwachung. Jede Produktionscharge wird dokumentiert und auf Maßhaltigkeit, Drehmoment und Rückstellverhalten geprüft.
• Qualitätssicherung: Mit Mess- und Prüfverfahren aus eigener Entwicklung stellen wir sicher, dass jede Feder exakt den spezifizierten Anforderungen entspricht.

Das Ergebnis sind langzeitstabile Schenkelfedern, die auch unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren.

Fertigung, Qualität & Zertifizierungen

Als erfahrener Schenkelfeder-Hersteller setzen wir in der Produktion auf modernste Technik, präzise Prozesse und konsequente Qualitätssicherung. Unsere Fertigung kombiniert automatisierte Abläufe mit handwerklicher Präzision – für gleichbleibend hohe Standards von der ersten bis zur millionsten Feder.

Mit diesem ganzheitlichen Ansatz stellen wir sicher, dass jede Schenkelfeder und Doppelschenkelfeder den höchsten Anforderungen an Präzision, Haltbarkeit und Sicherheit entspricht – vom Entwicklungsbeginn bis zur Auslieferung.

FAQ – Häufige Fragen zu Schenkelfedern und Doppelschenkelfedern