Warum spielen Wellenfedern und Sicherungsringe eine entscheidende Rolle, wenn es um kompaktere Automatisierungslösungen geht? Darauf möchte AFC auf der Motek 2026 in Stuttgart Antworten geben.
Wellenfedern und Sicherungsringe ermöglichen kompaktere Automatisierungslösungen (Bild: AFC, KI-generiertes Symbolbild)
Die Miniaturisierung von Komponenten ist ein Trend in der Automatisierungstechnik: Es geht darum, das Gewicht bewegter Massen zu verringern, Bauraum zu optimieren und die Energieeffizienz zu steigern. Dies hat Auswirkungen auf die Konstruktion von Industrierobotern, Montage- und Handlinganlagen sowie Linear-, Positionier- und Dosiersystemen. Im Vorteil ist hier, wer mit geringem Materialeinsatz sowohl energie- als auch platzsparende Kinematik-Komponenten und Systeme entwickeln kann, die bei niedrigem Eigengewicht und geringen Raumforderungen schnelle Aktionen und kurze Taktzyklen umsetzen können. Non-Commercial-Parts erweisen sich bei Zielkonflikten für Konstrukteure häufig als Königsweg. Wellenfedern und Sicherungsringe von Smalley gehören zu dieser Gruppe von Maschinenelementen; AFC Europe zeigt sie als internationaler Distributor auf der Motek an Stand 6226 in Halle 6.
„Als Alternative zu konventionellen Runddrahtfedern und gestanzten Ringen kommen diese aus gewalztem Flachdraht gefertigten Elemente inzwischen in vielen Bereichen der Automatisierungstechnik zum Einsatz – beispielsweise bei der Konstruktion von Montage-, Positionier- und Dosieranlagen“, sagt Johannes Lambertz, Technischer Leiter von AFC Europe in Bochum. Bewähren würden sie sich als kinematische Kernstücke vor allem dann, wenn kompakte und leichte Lösungen gefragt sind, so Lambertz.
Raumgewinn und Funktionsvorteile
Die Smalley-Wellenfedern und -Sicherungsringe liegen in verschiedenen Ausführungen und großer Auswahl vor und können jederzeit bestellt werden. Diverse Werkstoffe sind dabei verfügbar. Selbst bei Kleinserien sind individuelle Anpassungen möglich. Auf diese Weise lassen sich diese Flachdrahtprodukte an nahezu jedes konstruktive Szenario anpassen, das bei der Realisierung von kinematischen Baugruppen für die Automatisierungstechnik eine Rolle spielt. Dabei lassen sich sowohl mit den Wellenfedern als auch mit den Sicherungsringen funktionelle Optimierungen, Sicherheitsvorteile und Raumgewinne umsetzen, die mit herkömmlichen Runddrahtfedern und gestanzten Ringen nach Einschätzung von AFC kaum zu verwirklichen sind.
-
- Wellenfedern der Serie Crest-to-Crest
-
- Sicherungsringe des Typs Spirolox
Die Wellenfedern der Serie Crest-to-Crest sind als besonders platzsparend hervorzuheben. Da sie bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit bis zu 50 Prozent weniger axialen Bauraum als Runddraht- und Spiralfedern beanspruchen, bieten sie dem Konstrukteur mehr Spielraum für die Raumnutzung. Außerdem lassen sich mithilfe dieser mehrlagigen Wellenfedern auch konstruktive Kollisionen vermeiden und innovative Vorspannungslösungen realisieren, wie etwa zum Toleranzausgleich in den Wälzlager-Baugruppen der Getriebe und Gelenke von kompakten Cobots oder Portalsystemen.
Bei den Sicherungsringen setzt der Typ Spirolox Maßstäbe. Er liegt ein- oder mehrlagig vor, lässt sich vielseitig einsetzen und bietet gegenüber gestanzten DIN-Ringen einen wesentlichen Vorteil: Er hat keine Nasen, Ösen oder Bohrungen und – je nach Ausführung – keinen Spalt. Das heißt, er schließt rundum bündig ab und eignet sich besonders für Konstruktionen mit eng bemessenem Raumangebot. Serienmäßig eignet er sich für Wellen, die mit bis zu 8.000 U/min drehen. Allerdings wurden nach Durchmesser-abhängigen Prüfungen auch Sonderlösungen für bis zu 17.000 U/min realisiert.
Johannes Lambertz, Technischer Leiter von AFC Europe
„Gestanzte Sicherungsringe findet man kaum in dem korrosionsbeständigen Edelstahl AISI 316. Wir können die Spirolox-Sicherungsringe hingegen schon standardmäßig in diesem Werkstoff anbieten“, stellt Lambertz einen weiteren Vorteil heraus. Interessant ist dies für Ingenieure und Produktentwickler, die miniaturisierte Getriebe, Greifer, Gelenke, Spindeln oder andere Aktoren für die Automatisierung konstruieren.
Schwerlastfähig und multifunktional
Das Portfolio von AFC umfasst viele weitere Varianten von Wellenfedern und Sicherungsringen, die sich zur Realisierung kompakter und gewichtsoptimierter Komponenten anbieten. So gibt es beispielsweise die Schwerlast-Wellenfeder Nestawave. Sie überzeugt mit hoher Federkraft, großem Federweg und einer variabel auslegbaren Federkonstante. Im Roboterbau etwa stellt sie eine überzeugende Alternative zu gestapelten Tellerfederpaketen dar.
Unter den Sicherungsringen findet sich ein wellenförmiger Typ, der bidirektionale Vorspannkräfte bereitstellt. Er dient daher nicht nur als Wellensicherung, sondern kann auch Toleranzen ausgleichen. „Wenn ein kinematisches System mechanisch oder thermisch bedingten Lageänderungen unterliegt, die rotierenden Wellen aber keinesfalls verspannen dürfen, wird dieser Wavering genannte Sicherungsring oft auch für die Realisierung schwimmender Lagerungen eingesetzt“, so Lambertz.
Spielraum für innovative Speziallösungen
Non-Commercial-Parts wie die Flachdraht-Wellenfedern und -Sicherungsringe von AFC eignen sich besonders für kompakte Anwendungen in der Automatisierungstechnik. Sie unterstützen schnelle Bewegungen auf engem Raum und schaffen so Spielraum für innovative Konstruktionsideen.
Rund um das Engineering bietet AFC Baugruppen-Konstrukteuren auch zahlreiche Serviceleistungen. Die Möglichkeiten reichen hier von der Erstberatung und Fallbesprechung beim Kunden über die Ausgabe von technischen Unterlagen, Mustern und CAD-Daten bis hin zur kostenlosen Designverifikation und konstruktiven Ausarbeitung. Darüber hinaus ermöglicht das von Smalley entwickelte Fertigungsverfahren für Flachdrahtprodukte die kostengünstige Herstellung von Prototypen und Vorserien – ganz ohne aufwendigen Werkzeugbau. Dies schafft viel viel Spielraum für die Entwicklung kundenspezifischer Speziallösungen.
Autor: Marco Sturm, Freier Fachjournalist, Darmstadt im Auftrag von AFC Europe, Bochum
Quelle: AFC
