DER KONSTRUKTEUR 07/2025

KONSTRUKTIONSELEMENTEANZEIGEFLACHDRAHT-ELEMENTEFÜR HEIKLEAUFGABENJulius Moselweiß, Freier Fachjournalist, DarmstadtDie Wellenfedern und Sicherungsringe von Smalley zählen zu den Kernproduktenvon AFC Europe (vormals TFC). Sie vereinfachen die Arbeit der Konstrukteure undbewähren sich als Problemlöser bei der Realisierung kinematischer Baugruppen.Lesen Sie hier, warum derzeit immer mehr Hersteller von wehr-, verteidigungs- undsicherheitstechnischen Systemen den Einsatz dieser Flachdraht-Elemente bevorzugen.PRODUKTE UND ANWENDUNGENAuf welche Aspekte legen Konstrukteure kinematischerBaugruppen ihr Hauptaugenmerk? Zweifellos auf dieAufnahme spezifischer Lasten und die Einstellung vonVorspannungen sowie den Ausgleich von Lagerspielenund die Kompensation betriebsbedingter Toleranzen. Als ebensowichtig dürften sich die Reduzierung von Bauraum, die Sicherungrotierender Bauteile und die Realisierung spielfreier Verriegelungenerweisen. Die passenden Konstruktionselemente zurBewältigung all dieser Aufgaben bietet das ZulieferunternehmenAFC Europe (vormals TFC) mit seiner Auswahl an Wellenfedernund Sicherungsringen von Smalley. Sie kommen als funktionelleProblemlöser in vielen Branchen zum Einsatz, wobei es jüngstinsbesondere die Hersteller wehr- und verteidigungstechnischerSysteme sind, die diesen Premiumprodukten aus gewalztemFlachdraht den Vorzug geben gegenüber Federn und Ringen ausgestanztem Blech. Ein wichtiger Grund dafür ist u. a., dass sichdie Smalley-Produkte in puncto Belastbarkeit, Toleranz, Werkstoffund Federkonstante sehr genau spezifizieren lassen. Geradebei der Konstruktion stark beanspruchter, ausfallsicherer Baugruppenfür sensible Anwendungen spielt das eine große Rolle!Veranschaulichen lässt sich dies am Beispiel der Wellenfedern,die AFC in vielen Ausführungen bereitstellt. Ihre Federkraft steigtüber weite Teile des Dehnbereichs gleichmäßig an und ihre Herstellungaus gehärtetem, temperiertem Stahl- oder Metalldrahtschließt das Risiko fertigungsbedingter Verformungen nahezu aus.Bei der Nachbearbeitung gestanzter Wellenscheiben hingegen tauchenmitunter Ermüdungsrisse oder Ungenauigkeiten bei der Federkraftauf. Hinzu tritt ein Faktor, der auch bei der Realisierungkompakter Module für die Wehr- und Sicherheitstechnik hohe Relevanzhat: Bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit be-nötigen Wellenfedern von Smalley bis zu 50 % weniger axialen Bauraumals Runddraht- oder Spiralfedern. Das verhindert konstruktiveKollisionen und ermöglicht erhebliche Raumoptimierungen.WELLENFEDERN: HOCHPRÄZISE PLATZSPARERDie Smalley-Wellenfeder steht Ingenieuren in ein- und mehrlagigenTypen, vielen Größen sowie metrischen und zölligen Abmessungenzur Verfügung. Die einlagigen Varianten (Serien YSSB/YSSR) decken vor allem Anwendungen mit kurzen Federwegenund kleinen bis mittleren Lasten ab. AFC bietet sie mit offenemSpalt oder überlappenden Enden an, die klemmend eingesetztwerden und eine freie, problemlose Federarbeit erlauben.Die mehrlagigen Wellenfedern haben durchgängig gewickelteWindungen. Sie werden unter anderem in der Variante Crest-to-Crest â angeboten, bei der sich alle Scheitelpunkte (Maxima) derFlachdrähte berühren. AFC liefert diese Wellenfeder in den BaureihenYC/YCS (zöllisch) und YCM/YCMS (metrisch) in vielenGrößen mit bis zu 24 Windungen. Zudem hat der Kunde die Wahlzwischen zwei Enden für verschiedene Einbau-Situationen: GewelltenEnden, die auf zwei Scheitelpunkten der Drahtwellenaufliegen, oder parallel geführten Enden, die rundum geschlosseneAuflageflächen bilden. Da bei diesem Wellenfeder-Typ dieFederrate proportional zur Anzahl der Windungen abnimmt, ister eine Ideallösung für Applikationen mit großen Federwegen,die eine gleichmäßige, lineare Kraftentfaltung erfordern. EinAusrichten der Windungen, der Einsatz von Passscheiben oderdie Fixierung von Schweißpunkten sind dabei unnötig. Zudemlassen sich mit Crest-to-Crest â -Wellenfedern die größten Bauraum-Reduzierungenerzielen.8 DER KONSTRUKTEUR 2025/07 www.derkonstrukteur.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE01 Typische wehrtechnische Wellenfeder-Anwendungensind Steuereinheiten von Flugkörpern, Rückstoßvorrichtungenvon Abschusssystemen und Navigationsoptiken0102 Die mehrlagigen Wellenfedern haben durchgängig gewickelteWindungen. AFC bietet sie u.a. in der Variante Crest-to-Crest® an,bei der sich alle Scheitelpunkte der Flachdrähte berührenEINE LÖSUNG FÜR VIELE FÄLLETypische wehrtechnische Wellenfeder-Anwendungen sind Steuereinheitenvon Flugkörpern, Rückstoßvorrichtungen von Abschusssystemen,Stabilisierungsachsen von Gyroskopen und Navigationsoptikensowie Satellitengehäuse und Servoantriebe. Jenach Baugruppe steht dabei die Bewegungsführung, die Energieaufnahme,der Erhalt von Vorspannungen, die Vibrationsdämpfungoder die Kontrolle axialer Lasten im Fokus. Speziell ausgelegtfür das Vorspannen der Lagerbuchsen hydraulischer Teleskoprohresowie für Anwendungen mit wenig radialem Bauraumsind die schmaldrahtigen Wellenfedern des Typs YSSR-N. FürSzenarien, in denen große Kräfte und lange Federwege benötigtwerden, bietet AFC die Wellenfeder vom Typ Interlaced an. Siebesteht aus bis zu drei integrierten Crest-to-Crest â -Federn undkann gestapelte Teller- oder zusammengesteckte Spiralfedern ersetzen.Als One-Piece-Lösung vereinfacht sie die Montage undda kein Stapeln oder Ausrichten nötig ist, entfällt die Konstruktionvon Aufnahme- und Stützumgebungen. Ebenfalls interessantfür wehrtechnische Anwendungen ist die für Hochlast-Applikationenprädestinierte Wellenfeder vom Typ Nested Spirawave â .Deren gewellte Flachdraht-Windungen verlaufen parallel undliegen vollflächig an. Smalley garantiert zudem, dass sie vollständigaus ein und demselben Stück Flachdraht bestehen. Da eineNested Spirawave â eine bis zu drei Mal höhere Federkraft als eineeinlagige Wellenfeder hat, entfällt das Stapeln oder Verschachtelnmehrerer einlagiger Wellenfedern. Zudem sind Versatz undungleichmäßige Belastungen ausgeschlossen.SICHERUNGSRINGE: AUCH FÜRHOHE ANFORDERUNGENÄhnlich wie bei den Wellenfedern, so offeriert AFC auch im Bereichder Sicherungsringe eine große Auswahl. Von besonderemInteresse für den Einsatz in Wehr-, Verteidigungs- und Sicherheitstechnikist dabei der Spirolox â -Ring von Smalley. Denn erverfügt über eine integrierte Selbstsperrfunktion und lässt sichdaher zur Sicherung hochbelasteter und schnelldrehender Wellennutzen. Serienmäßig eignet er sich für Drehzahlen von bis zu8.000 U/min; bei Bedarf kann er aber auch für Wellen ausgelegtwerden, die mit mehr als 17.000 U/min drehen. KonventionelleZUKUNFT MIT NEUEM NAMENDa TFC bereits einige Jahren zur internationalen AFCIndustrie Company gehörte, hat es vor kurzem seineUmfirmierung zu AFC Europe vollzogen. Das Unternehmenerweitert damit sein Portfolio um weitere Verbindungselementeund stärkt sein Kompetenzspektrumdurch zukunftsfähige CNC-Kapazitäten. In Europa gilt AFCEurope derzeit nicht nur als einer der führenden Zulieferervon Smalley-Wellenfedern und -Sicherungsringensowie Dichtungen, O-Ringen und Verbindungsteilen,sondern auch als Premiumanbieter von Vendor ManagedInventory-Leistungen für das C-Teile-Management.Sicherungsringe hebt es bei den hierbei wirkenden Fliehkräftenaus der Nut, sodass sie von der Welle rutschen. Im worst caseführt das zum Systemcrash.Die Spirolox â -Ringe im AFC-Portfolio bestehen aus gewalztenEdelstahl-, Federstahl-, Titan- oder Sonderwerkstoffen und habenim Unterschied zu anderen Sicherungsringen nach DIN471/472 weder Nasen noch Ösen, Bohrungen oder Spalte. Auchdeshalb sind sie eine ideale Lösung zur Realisierung kompakterBaugruppen. Der Spirolox â hat an seiner Innenwindung zwei kleineDorne, die sich in gegenüberliegenden Slots im Außenring einrasten.Je schneller eine Welle dreht, desto fester wird diese Dorn-Slot-Verbindung, so dass der Sicherungsring selbst bei hohen Beschleunigungenund heftigen Vibrationen in Position bleibt.AFC liefert den Spirolox â -Sicherungsring in vielen Varianten,die sich mit normalen Schraubendrehern setzen und abziehenlassen. Ab Lager erhältlich sind 6.000 Ausführungen mit Durchmessernvon 6,0 bis 400 mm (1/4" bis 16"). In der Wehr- und Verteidigungstechnikbewährt hat sich dieser Sicherungsring insbesonderebei der Realisierung gap-freier Rotationssysteme für Radaranlagenoder Geschütztürme, bei der platzsparenden Montagevon Getriebekomponenten, beim spielfreien Befestigen vonSensormodulen oder bei der Konstruktion hydraulischer undpneumatischer Systeme, die hohe Ansprüche an die Druckbelastungund Korrosionsfestigkeit erfüllen müssen.Verfahrenstechnische Basis für die Herstellung der Wellenfedernund Sicherungsringe von Smalley ist die Circular-Grain â -Methode, eine Variante der Kantenwindungstechnik. Sie erlaubtes, Modifikationen an den Flachdraht-Elementen ohne den Einsatzzusätzlicher Werkzeuge vorzunehmen. Vor diesem Hintergrundist auch AFC Europe in der Lage, seinen Kunden eine raschePrototypen-Fertigung und – selbst bei geringen Losgrößen –eine kostengünstige Herstellung von Sonderlösungen anzubieten.Bilder: AFC / Smalleywww.afceur.com02www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2025/07 9