Spiralfedern (Spiralflachfedern) — präzise Drehmomente auf engem Bauraum

Spiralflachfeder: Aufbau, Funktion und Kennlinie

Die Spiralflachfeder besteht aus einem flach gewundenen Band aus Federstahl, das in mehreren Lagen spiralförmig aufgerollt ist. Im Gegensatz zu Schraubenfedern, die Kräfte linear übertragen, arbeitet die Spiralflachfeder torsional: Sie speichert Energie durch Verwindung des Bandes und gibt diese als Drehmoment wieder ab. Damit ermöglicht sie eine gleichmäßige, kontrollierte Bewegung – ideal für Mechanismen mit begrenztem Drehwinkel oder präzisem Rückstellmoment.

Vorteile der Spiralflachfeder auf einen Blick:

• Kompakte Bauweise bei geringem axialem Platzbedarf
• Gleichmäßiger Drehmomentverlauf über den gesamten Arbeitsbereich
• Hohe Lebensdauer und definierte Rückstellcharakteristik
• Flexible Gestaltung der Endausführungen (z. B. Haken, Ösen, Laschen)
• Wirtschaftliche Fertigung in Serie oder Kleinserie

Durch diese Eigenschaften eignen sich Spiralflachfedern hervorragend für Anwendungen wie Schließsysteme, Aufrollmechanismen oder Federwerke, bei denen eine präzise und wiederholgenaue Rückstellkraft gefragt ist.

Flache Spiralfedern – Bauraumvorteile richtig nutzen

In vielen Konstruktionen ist der axiale Bauraum stark begrenzt, während radial oft noch Platz vorhanden ist. Genau hier spielt die flache Spiralfeder ihre volle Stärke aus. Durch ihre bandförmige, spiralförmige Geometrie kann sie auch bei minimaler Bauhöhe ein hohes Drehmoment bereitstellen. Das macht sie zur idealen Lösung, wenn herkömmliche Schraubenfedern an konstruktive Grenzen stoßen.

Typische Einsatzbereiche flacher Spiralfedern:

• Rückstellmechanismen und Verriegelungssysteme
• Aufrollsysteme und Retraktoren
• Stellglieder und Schwenkmechanismen in kompakten Baugruppen
• feinmechanische Steuerungen im Geräte- und Maschinenbau

Dank dieser Eigenschaften bieten flache Spiralfedern maximale Konstruktionsfreiheit, kombiniert mit hoher Funktionssicherheit. Ihre Bauweise reduziert zudem Reibung zwischen den Windungen und verbessert die Wärmeabfuhr – beides Faktoren, die zu einer längeren Lebensdauer und höheren Effizienz beitragen.

Spiralfeder mit Haken, Öse oder Lasche: Anschlussvarianten

Die Endausführung einer Spiralfeder ist entscheidend für ihre Funktion und Montage. Je nach Einbausituation und Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Anschlussformen zum Einsatz, um das Drehmoment sicher einzuleiten und die Montage zu erleichtern.

Mögliche Endausführungen einer Spiralfeder:

• Innenlasche – zur Befestigung auf einer Welle oder Achse
• Außenöse oder Haken – für die sichere Verbindung mit Gehäuse oder Anlenkung
• Doppellasche – für erhöhte Drehmomentübertragung bei beidseitiger Fixierung
• Sondergeometrien – nach Zeichnung, für spezifische Montageanforderungen

Diese Anschlussformen lassen sich individuell an Ihre Baugruppe anpassen. In unserer Fertigung entstehen dadurch maßgeschneiderte Spiralfedern, die sich perfekt in bestehende Systeme integrieren lassen. Ob als Spiralfeder mit Haken zur schnellen Montage oder als Laschenvariante für präzise Drehmomentübertragung – wir realisieren jede gewünschte Form mit höchster Maßgenauigkeit und Reproduzierbarkeit.

Werkstoffe & Oberflächen: Edelstahl Spiralfeder und Federbandstähle

Die Materialwahl ist einer der entscheidendsten Faktoren für die Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit einer Spiralfeder. Je nach Umgebungseinflüssen, Temperatur oder Medium kommen unterschiedliche Federbandstähle zum Einsatz. Dabei stehen sowohl hochfeste unlegierte Stähle als auch korrosionsbeständige Edelstähle zur Verfügung.

Unsere typischen Werkstoffe:

• Federbandstahl EN 10132 – unlegierter Hochleistungsstahl mit hoher Zugfestigkeit und optimaler Energieaufnahme
• Edelstahl 1.4310 (AISI 301) – rostfreier Federstahl mit hervorragender Elastizität und Korrosionsbeständigkeit
• Speziallegierungen (z. B. NiCr- oder Cu-Be-Basis) – für extreme Anforderungen an Temperaturbeständigkeit oder chemische Resistenz

Bei korrosionsbelasteten Anwendungen – etwa in der Sanitärtechnik, Elektroindustrie oder Medizintechnik – empfiehlt sich besonders der Einsatz von Edelstahl-Spiralfedern. Für hochdynamische Anwendungen mit großen Drehmomenten ist dagegen Federbandstahl oft die wirtschaftlichste Wahl.

Durch gezielte Oberflächenbehandlungen wie Phosphatieren, Brünieren, Passivieren oder Beschichten lassen sich Korrosionsschutz, Reibungsverhalten und Lebensdauer zusätzlich optimieren. So entsteht eine Spiralfeder, die exakt auf ihre Umgebung und Belastung abgestimmt ist – robust, langlebig und präzise.

Spiralfedern, Druckfedern, Zugfedern: So wählen Sie die richtige Feder

Nicht jede Anwendung benötigt dieselbe Federart. Ob Spiralfedern, Druckfedern oder Zugfedern – jede Bauform besitzt spezifische Vorteile, die sich aus der Art der Krafteinleitung und dem Bewegungsverlauf ergeben.

Spiralfedern (bzw. Spiralflachfedern) kommen immer dann zum Einsatz, wenn Drehmomente auf engem Raum erzeugt oder Bewegungen über definierte Winkelbereiche rückgestellt werden sollen. Typische Beispiele sind Aufrollmechanismen, Schließsysteme oder Steuerungsbaugruppen, in denen eine kompakte Drehmomentquelle benötigt wird.

Druckfedern hingegen wirken linear und nehmen Kräfte auf, die auf Druckbelastung ausgelegt sind – etwa beim Abfedern, Dämpfen oder in Rückstellvorrichtungen. Zugfedern arbeiten entgegengesetzt: Sie erzeugen eine ziehende Rückstellkraft, wenn sie gedehnt werden.

Zimmermann fertigt alle drei Federarten im eigenen Haus und kann so vergleichende Lösungen anbieten: von Spiralfedern aus Federbandstahl bis zu Druck- und Zugfedern aus Draht in den unterschiedlichsten Materialstärken. Drahtstärken von 0,1 bis 6,0 mm. Dadurch erhalten Sie stets die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung – exakt auf Ihre Funktion und Einbausituation abgestimmt.

Auslegung & Qualität: Berechnung, Muster, Serie

Eine präzise Auslegung ist der Schlüssel zu einer langlebigen und leistungsfähigen Spiralfeder. Jede Anwendung stellt individuelle Anforderungen an Kraftverlauf, Drehwinkel, Belastungszyklen und Einbausituation.

Nach der Berechnung folgt die Prototypenphase: Hier prüfen wir mit Funktionsmustern und Messprotokollen das Federverhalten unter Last. In der Serienfertigung erreichen wir durch unsere zertifizierten Managementsysteme nach IATF 16949, ISO 14001 und TISAX gleichbleibend hohe Qualität – von der Materialcharge bis zur finalen Funktionsprüfung.

Durch diese ganzheitliche Vorgehensweise entsteht eine Spiralfeder, die reproduzierbar präzise, langlebig und sicher arbeitet – auch bei hohen Stückzahlen und anspruchsvollen Umgebungen.

Anwendungen: Wo Spiralflachfedern ihre Stärken ausspielen

Spiralflachfedern sind überall dort im Einsatz, wo ein definiertes Drehmoment auf kleinem Raum benötigt wird. Ihre Kombination aus kompakter Bauweise, gleichmäßigem Momentenverlauf und hoher Lebensdauer macht sie zu einer der vielseitigsten Federlösungen im Maschinen- und Gerätebau.

Typische Anwendungsgebiete sind:

• Rückstellmechanismen in Schlössern, Schaltern, Stell- und Dämpfungssystemen
• Aufroll- und Retraktorsysteme, etwa bei Kabelaufrollern, Gurteinzügen oder Schlauchsystemen
• Gewichtsausgleich in Arm- und Klappmechanismen
• Positionier- und Haltesysteme in Elektro- und Brandschutztechnik
• Haushalts- und Sanitärtechnik, z. B. in Spül- oder Waschsystemen
• Fördertechnik und Automatisierung

Dank ihrer flachen Bauweise lassen sich Spiralflachfedern auch in sensiblen oder beengten Bereichen integrieren – beispielsweise in medizinischen Geräten oder Sensorantrieben. Ihre lineare Kennlinie ermöglicht eine gleichmäßige Bewegung über den gesamten Drehwinkel hinweg, während die Möglichkeit der individuellen Material- und Oberflächenwahl höchste Flexibilität bietet.

Fertigungskompetenz & Services: Von Beratung bis Aftersales

Bei der Zimmermann Technische Federn GmbH erhalten Sie Spiralfedern und Spiralflachfedern aus einer Hand – von der ersten Idee bis zur langfristigen Betreuung im Einsatz. Unser Leistungsspektrum deckt die komplette Prozesskette ab: Beratung, Produktion, Qualitätssicherung, Logistik und Aftersales.

In der Beratungsphase analysieren wir gemeinsam mit Ihnen die technischen Anforderungen und prüfen die Machbarkeit Ihrer Konstruktion. Durch enge Abstimmung und kurze Kommunikationswege erhalten Sie schnell belastbare Ergebnisse – ideal für Entwicklungszyklen in Automotive-, Maschinenbau- oder Elektronikprojekten.

Die Serienfertigung erfolgt auf modernen CNC-Fertigungsanlagen mit streng überwachten Prozessparametern. Jedes Produkt wird dokumentiert und geprüft – von der Freigabe  bis zur Endkontrolle. Die Zertifizierungen nach IATF 16949, ISO 14001 und TISAX unterstreichen unser Qualitätsversprechen und machen uns zu einem verlässlichen Partner für Industrie und OEM-Kunden.

Auch nach der Auslieferung stehen wir Ihnen mit Aftersales-Services, Ersatzteilversorgung und technischen Anpassungen zur Seite. So bleibt Ihre Anwendung dauerhaft funktionssicher – über Jahre hinweg.