Engineering and Tolerance

Informationen: Lite Pressure™-Druckfedern

Übersicht:
Im Lee Spring-Katalog wurden schon immer Federn mit relativ niedrigen Federkonstanten bzw. praktikablen (maximalen) Belastungen angeboten. Allerdings kam es oft vor, dass die Durchmesser (außen oder innen) der gängigen Größen zu klein für die Montageanforderungen der beabsichtigten Anwendung waren. Die Lee Spring-Serie „Lite Pressure™(LP)” bietet niedrigere Federkonstanten (oder praktikable Tragfähigkeit) für eine bestimmte Länge und einen bestimmten Durchmesser als die Instrumentendruckfedern (CI/CIM) oder Standarddruckfedern (LC/LCM) von Lee Spring.

Warum „Druck”?Druck bezeichnet eine Kraft, die auf eine Fläche ausgeübt wird. In Hinblick auf Druckfedern kann der Druck, der infolge eines bestimmten Federwegs ausgeübt wird, etwas technischer als Kraft auf eine flache Oberfläche mit rundem Umfang (die nominale Öffnung, in der die Feder verwendet wird) beschrieben werden. Der Begriff „Lite Pressure™” (leichter Druck) bezieht sich auf die Entwurfsleistung dieser Federn, die im Allgemeinen verwendet werden, wenn relativ geringe Kräfte für einen bestimmten Durchmesser erforderlich sind.

So würde der Nenndruck für die LP-Serie verwendet: Bei dem jedem Artikel der Lite Pressure ™ TM-Reihe zugeordneten Nenndruck handelt es sich um einen Auswahlparameter zur Unterstützung bei der Erfüllung von qualitativen oder quantitativen Anforderungen. Jede Serie wird in einem Bereich mit Nenndruckwerten zwischen 1 und 5 Psi, in 1 Psi-Schritten, angeboten.

Mögliche Anwendungen:
Die Federn der LP-Reihe sind ideal für viele Fluidtechnikanwendungen wie Ablassventile, Rückflusssperren oder Kolben geeignet. Weitere Anwendungen sind Motorbürsten, Kontakte, Bildschirme, Spritzen, Spielzeug, Dispenser und viele weitere Bereiche, insbesondere Vorrichtungen, die geringe Kräfte über einen langen Federweg erfordern.

Material:
Die Federn der LP-Serie werden NUR aus passiviertem ultraschallgereinigtem Edelstahl des Typs 316 angeboten, um den Anforderungen der verschiedenen Anwendungen zu genügen, die eine bessere Korrosionsbeständigkeit, größere Sauberkeit und leicht erhöhte Temperaturen erfordern. Klicken Sie hier, wenn Sie ein spezielles Angebot mit anderen Materialien und/oder Größen anfordern möchten.

Beziehung zum Flüssigkeitsdruck: Die für Federn der Lite Pressure™-Serie verwendeten Nenndruckangaben haben keinen direkten Bezug zu dem Begriff „Druck”, wie er normalerweise in der Fluidtechnikindustrie verwendet wird. Indirekt sind die Nenndruckangaben jedoch begrifflich gleichwertig. Flüssigkeitsdruck ist demnach das Ergebnis einer Federkraft, die auf einen bestimmten der Flüssigkeit ausgesetzten Bereich einwirkt, und hängt von anderen Anwendungskomponenten wie etwa dem Ventilsitz oder dem Kolbenboden ab.

Beispiel: Druckberechnung, LP 014E 05 S316

Nominale Öffnung: 0,375 Zoll

Freie Länge: 1,000 Zoll

Feste Höhe: 0,143 Zoll

Federkonstante: 0,161 Pfund/Zoll

  • Der maximal empfohlene Druck für diese Feder entsteht, wenn die Feder 80 % des maximal verfügbaren Federwegs erreicht hat. Im Allgemeinen empfiehlt es sich nicht, eine Druckfeder bis zur festen Höhe zu verwenden.
  • Der maximal verfügbare Federweg ist der Unterschied zwischen der freien Länge (1,000) und der festen Höhe (0,143), also 1,000 – 0,143 = 0,857 Zoll.
  • 80 % davon wären 0,857 x 80 % = 0,686 Zoll.
  • Die berechnete Belastung bei diesem Federweg wäre dann der Federweg (0,686) mal der Federkonstante (0,161), also 0,686 Zoll x 0,161 Pfund/Zoll = 0,110 Pfund.
  • Die Fläche über dem Durchmesser der nominellen Öffnung (0,375) wäre pi (?) x dem Durchmesser im Quadrat geteilt durch vier, also pi (?) x (0,375)2 / 4 = 0,110 Zoll2.
  • Der resultierende Druck würde ermittelt durch Teilen der berechneten Belastung durch die Fläche, also 0,110 Pfund / 0,110 Zoll2 = 1 Pfund/Zoll2 (psi).