Schraubenfedern, auch als Schraubendruckfedern bezeichnet, sind in den allermeisten Fahrzeugfederungssystemen die bevorzugte Lösung. Ihre kompakte Bauweise, die Möglichkeit, sie mit einem Stoßdämpfer zu einer einzigen Federbeinbaugruppe zu kombinieren, sowie ihr günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis machen sie zur Standardwahl – vom Pkw über den Motorsport bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen.
In einem Federungssystem wird die Schraubenfeder axial auf Druck beansprucht und arbeitet mit dem Stoßdämpfer zusammen, um Stöße von der Straße zu dämpfen und den Reifenkontakt sowie den Fahrkomfort aufrechtzuerhalten. Mit dem steigenden Gewicht der Fahrzeuge nehmen auch die Belastungen zu, denen die Feder der Aufhängung standhalten muss, wodurch eine genaue und normkonforme Prüfung sowohl in der Entwicklungsphase als auch bei der Qualitätskontrolle in der Produktion immer wichtiger wird.
Warum ist die axiale Lastverteilung so wichtig?
Aufgrund der spiralförmigen Geometrie ist die auf eine Schraubenfeder wirkende Last fast nie perfekt auf die geometrische Achse zentriert: Die Enden werden selten gleichmäßig belastet, was zusätzlich zur Axialkraft Querkräfte und Kippmomente erzeugt. Werden diese Effekte nicht ordnungsgemäß kontrolliert und gemessen, können sie zu ungleichmäßigem Verschleiß, Reibung und vorzeitigem Versagen benachbarter Bauteile (Kolbenstangen, Federsitze, Stoßdämpfer) führen.
Aus diesem Grund muss eine zuverlässige Prüfmaschine für Schraubenfedern die Belastung präzise auf die Mittelachse aufbringen und messen, eine hohe Parallelität zwischen den Druckplatten gewährleisten und wiederholbare Ergebnisse auch bei Federn mit sehr engen geometrischen und Maßtoleranzen sicherstellen.
Prüfung von Schraubenfedern und Stoßdämpfern
Da Schraubenfedern so häufig mit einem Stoßdämpfer zu einer einzigen Federbeinbaugruppe kombiniert werden, erfolgt die Charakterisierung der Feder oft zusammen mit der Prüfung der Stoßdämpfer. Mit Feder-Stoßdämpfer-Prüfständen können Hersteller die gesamte Federbeinbaugruppe unter realistischen Bedingungen mit gleichzeitiger vertikaler und seitlicher Belastung validieren.
