Schraubenfedern (Helical Springs): Energie speichern, Stöße dämpfen, Kräfte führen

Eine Schraubenfeder (Helical Spring) ist ein gewundenes mechanisches Bauteil, das Energie speichert und abgibt, um Stöße zu absorbieren oder Druck- und Zugkräfte zwischen Objekten zu widerstehen. Typisch zylindrisch, mit variabler Windungszahl je nach Verwendungszweck. Die Drähte werden nach der Formung speziell gehärtet, um die Federkennlinie zu erhalten. Enden (Tags) werden entweder bündig mit den Windungen abgeschnitten oder ragen als Befestigungspunkte über die Federachse hinaus. Schraubenfedern finden in mehreren distincten Anwendungen Verwendung.

Bauformen

Typisch zylindrisch mit progressiven Windungen. Auch kegelförmig möglich, folgen aber demselben progressiven Wickelprinzip. Herstellung: Wickeln um Stahlkerne im weichen (geglühten) Zustand, dann Härten/Anlassen für elastische, widerstandsfähige Eigenschaften. Bei Dauerbeanspruchung kann die Härtung nachlassen – Feder sackt durch, verliert Funktion. Je nach Kosten entweder Austausch oder Nachhärten zur Wiederherstellung.

Anwendung 1: Druckfeder (Compression Spring)

Widersteht Kräften, die zwei Komponenten aufeinander zubewegen. Typisch: Fahrwerksfedern, Matratzenfedern. Enden meist plan an den Endwindungen anliegend für einfache Montage.

Anwendung 2: Zugfeder (Tension Spring)

Widersteht Kräften, die zwei Objekte auseinanderziehen. Beispiele: Federwaagen, Türkschließer. Enden ragen über die Federachse hinaus, meist mit Öse zur Befestigung.

Anwendung 3: Schlagwerk (Impulsgeber)

Gespeicherte Energie einer Druckfeder wird für schlagartige Impulse genutzt. Werkstück wird gegen Federkraft zurückgezogen, dann freigegeben zum Schlag auf ein anderes Objekt. Einmalig oder mit Verriegelung unter Spannung für späteren Auslöse. Beispiele: Schlagbolzen bei Feuerwaffen, Zünder bei Antipersonenmunition, automatische Körner (Center Punches).