Wellenfedern und Sicherungsringe von TFC bewähren sich in Lüftungs- und Klimatechnik
Bei der Realisierung möglichst energieeffizienter und geräuscharmer Ventilatoren und Gebläse für den Einsatz in der Lüftungs-, Abluft- und Klimatechnik vertrauen immer mehr Hersteller auf die Wellenfedern und Sicherungsringe von TFC. Häufig werden sie im Rahmen der Baugruppen-Konstruktion zum Einstellen der Vorspannung von Wälzlagern, zum dynamischen Toleranzausgleich und zur axialen Lagersicherung verwendet. Dabei dienen sie nicht nur der Rundlauf- und Standzeit-Optimierung, sondern leisten auch einen wichtigen Beitrag zum kompakten Design der Ventilatoren.
Je nach Anwendungsgebiet und Montageplan fällt die Wahl entweder auf Axialventilatoren, Radial- und Rohrventilatoren oder aber Querstrom- und Tangentiallüfter – Bauformen von Ventilatoren für den Einsatz in den Anlagen der Lüftungs-, Abluft- und Klimatechnik gibt es reichlich. Die Hersteller eint hierbei das gemeinsame Bestreben, möglichst energieeffiziente und leise laufende Lösungen anbieten zu können, die sich einfach einbauen lassen und bei langer Lebensdauer nur geringen Wartungsaufwand aufwerfen.
Vorspannen und ausgleichen: Bei der Konstruktion von Ventilatoren und Lüftern kommen die Smalley-Wellenfedern im Sortiment von TFC häufig bei der Realisierung präziser Vorspannungen und Toleranzausgleiche zum Einsatz
In die Sprache der Ingenieure übersetzt, heißt das in erster Linie: Es sind beste Rund- und Leichtlauf-Eigenschaften anzustreben sowie ein kompaktes, montagefreundliches Design. Dabei weiß jeder erfahrene Produktentwickler, dass der Auswahl und Qualität der C-Teile in diesem Zusammenhang maßgebliche Bedeutung zufällt. Insbesondere die Verwendung der richtigen Federn und Sicherungsringe spielt hier eine zentrale Rolle. Denn diese Elemente sind es, die im Rahmen der Baugruppen-Konstruktion sowohl für die Vorspannungseinstellung und die axiale Sicherung der Wälzlager (z. B. von Wellenlagerungen) verantwortlich sind als auch für den Toleranzausgleich bzw. für den Spielausgleich ganzer Toleranzketten (Summentoleranz). Um hier alle Optimierungspotenziale voll ausschöpfen zu können, setzen namhafte Ventilatorenbauer auf die Wellenfedern und Sicherungsringe von Smalley im Portfolio von TFC. Die Gründe dafür liegen unter anderem in den speziellen Eigenschaften dieser ein- und mehrlagigen Premium-C-Teile.
Homogene Masseverteilung
Sowohl die Wellenfedern als auch die Sicherungsringe bestehen aus gewalztem Flachdraht und werden in einer besonderen Variante der Kantenwindungstechnik hergestellt. Sie ist bekannt als No-Tooling-Cost® bzw. Circulair-Grain®-Verfahren und ermöglicht die Fertigung von Federn und Ringen, die – etwa im Gegensatz zu Stanzprodukten – über eine sehr homogene Masseverteilung verfügen, was ihnen exzellente Rundlaufeigenschaften verleiht. Darüber hinaus erweist sich das von Smalley entwickelte Verfahren als überaus flexibel und wirtschaftlich hinsichtlich der möglichen Werkstoffe, Losgrößen und Durchmesser. So lassen sich damit beispielsweise ein- und mehrlagige Wellenfedern aus Federstahl, nichtrostenden Edelstählen, Superlegierungen sowie Kupferlegierungen, Phosphorbronze und Titan mit Durchmessern von 4,0 bis 400 mm herstellen. Auch kundenspezifische Sondergrößen sowie Vor- und Kleinserien lassen sich damit relativ günstig und schnell realisieren.
Ausgleichen und sichern
Im Ventilatorenbau sind es derzeit vor allem die Wellenfedern der Serien YSSB und YSSR aus dem Sortiment von TFC, die breite Verwendung finden. Hierbei handelt es sich um einlagige, mehrwellige Flachdrahtfedern mit offenen oder überlappenden Enden aus Federstahl und Edelstahl 17-7 PH. Ihr Haupteinsatzgebiet ist das präzise Vorspannen von Wälzlagern im Rahmen des dynamischen Toleranzausgleichs. Damit unterstützen sie sowohl eine unwuchtarme, vibrationsfreie Wellenlagerung als auch eine Reduzierung der Betriebstemperaturen und des Lagerverschleißes. Infolgedessen dienen sie der Lebensdauer-Steigerung der eingesetzten Wälzlager, was wiederum die Wartungskosten senkt und die Produktqualität des Gesamtsystems „Ventilator“ erhöht. TFC bietet die Wellenfedern der Serien YSSB/YSSR in vielen verschiedenen Bohrungsdurchmessern, Materialdicken, Federraten und Wellenanzahlen zur Aufnahme von Lasten von 44,5 bis 1593 N an.
Axiale Lagersicherung: In der Ventilatoren- und Lüftertechnik sind es insbesondere die zweilagigen und 360°-geschlossenen Sicherungsringe der Serien YWHW/ YWSW von TFC, die sich etabliert haben
Im Bereich der Sicherungsringe sind es insbesondere die zweilagigen und 360°-geschlossenen Wellenringe der Serien YWHW und YWSW, die sich in der Ventilatoren- und Lüftertechnik etabliert haben. Die anwendungstechnische Domäne dieser auch als Wavering® bekannten Spiralringe ist die axiale Lagersicherung. Dabei überzeugen diese Ringe durch weitere Funktionen: Dank ihrer Wellenform können sie auch Vorspannkräfte aufbringen und Toleranzen ausgleichen. Serienmäßig liefert TFC die Sicherungsringe der Typen YWHW/ YWSW mit Bohrungsdurchmessern von 19,05 bis 127 mm.
Raumoptimierung inklusive
Abgesehen von den Vorteilen für den Toleranzausgleich, die Vorspannungseinstellung und die Lagersicherung bieten die Wellenfedern und Sicherungsringe von TFC einen weiteren konstruktiven Pluspunkt: Die Wellenfedern beanspruchen bis zu 50 Prozent weniger axialen Bauraum sowie einen etwas geringeren radialen Bauraum als konventionelle Runddrahtfedern – bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit – und die Sicherungsringe weisen keinerlei störende Ösen oder Nasen auf, weshalb sie sich sehr gut für den Einsatz in radial eng begrenzten Bauräumen eignen. Mit anderen Worten: Beide Flachdraht-Produkte erfüllen nicht nur wichtige Basisfunktionen für die Konstruktion hochwertiger Ventilatoren, sondern unterstützen auch die Realisierung kompakter, raumoptimierter und montagefreundlicher Systeme.
Autor: Marco Sturm, Freier Fachjournalist, Darmstadt
Firmenprofil: TFC Deutschland
Spezialist für mechanische und fluidtechnische Verbindungstechnik
Die TFC Ltd. zählt international zu den führenden Zulieferern mechanischer Befestigungslösungen und fluidtechnischer Schnellverbinder und gilt als Spezialist für Federelemente. Das Unternehmen wurde 1961 gegründet und beschäftigt heute weltweit über 160 Mitarbeiter an Standorten in Großbritannien, Irland, der Tschechischen Republik und Deutschland. Die deutschen Niederlassungen in Bochum und Gottmadingen (vormals Singen) sind Ansprechpartner für alle deutschsprachigen Kunden in Europa.
TFC ist insbesondere Exklusivanbieter gewalzter Smalley® Flachdraht-Sicherungsringe und Smalley® Wellenfedern. Basierend auf diesem Produkt-Portfolio verfügt das Unternehmen über umfassende Kompetenzen und branchenübergreifendes Knowhow zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen auf den Gebieten Bauraum-Optimierung, Vorspannungstechnik und C-Teile-Management. Darüber hinaus gehören auch klassische Stanzteile nach DIN, gestanzte Sicherungsringe in Zoll-Abmessungen sowie Drahtringe, Pass-Scheiben, Rencol-Toleranzringe und Kunststoffteile zum Lieferprogramm von TFC.
TFC bedient derzeit weltweit rund 3000 Kunden in fast allen Industriezweigen und ist zertifiziert nach ISO 9001:2015 sowie BS EN 9100:2016. Das Unternehmen ist seit Jahren auf Expansionskurs und baut sowohl sein internationales Vertriebsnetz als auch seinen global ausgerichteten Kundenservice konsequent aus. Mehr über TFC zeigt dieses Firmenvideo auf YouTube:
Text/Foto: TFC und Smalley
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