Die klassische Bauform der Bandfeder ist die Triebfeder.
Das Besondere an einer MAXIMO-Triebfeder ist, dass durch die Kombination von Vorrollen und nachfolgendem Rückwickeln die Leistungsdichte erhöht und die verfügbaren Materialeigenschaften optimal genutzt werden.
Liste mathematischer Symbole zur Triebfederberechnung:
Triebfedern sind schwellend biegebeanspruchte Bauteile ähnlich der Schenkelfeder.
Die Triebfeder gewinnt ihr Drehmoment über den Profil-Querschnitt des Bandmaterials.
Dabei ist die Materialstärke über das Flächenträgheitsmoment die einflussreichste Größe.
Die Materialstärke s beeinflusst das Drehmoment in der dritten Potenz, wohingegen die Breite b nur linear Einfluss auf das Drehmoment nimmt.
Das Federblatt wird längs des Bandmaterials nur in den äußeren Lagen mit maximalen Zug- und Druckspannungen belastet.
In der Mitte des Materials entsteht eine neutrale Faser.
Zur Energiespeicherung der Feder wird nur ein Teil des Längs-Querschnittes genutzt. Die Triebfeder besitzt daher, und wegen der zwischen den Lagen entstehenden Reibung, einen Nutzungsfaktor (Volumennutzwert) von ~0,25 in Bezug auf das Federvolumen.
Der klassische Zugstab besitzt, da er den gesamten Querschnitt zur Speicherung verwendet, einen besseren Nutzungsfaktor als die Triebfeder.
Im Gegensatz zu torsionsbeanspruchten Federn ist der Nutungszfaktor deutlich höher, da sie nur einen Nutzungsfaktor von ~0,17 besitzen.
Dies macht die Triebfedern zu einem kompakten Energiespeicher mit hohem Wirkungsgrad.
Die Berechnung von Triebfedern wird meist mit entsprechender Software realisiert, da dort viele Einflussparameter hinterlegt sind, die das Drehmoment und dessen Verlauf besser wiedergeben können als starre Formeln.
Die Werte geben einen ersten Anhalt für die Auslegung der Triebfeder und den benötigten Bauraum.
Bei der Auslegung der Feder, ist bei der Berechnung der Füllungsgrad zu beachten.
Eine Triebfeder hat ihre maximale Bauraumausnutzung bei einem Füllungsgrad von ca. 50%.
Bei diesem optimalen Füllfaktor ist der Materialeinsatz aber überproportional groß und durch das Eigengewicht ist mit viel Reibung zu rechnen.
Über diese Formeln ist eine erste theoretische Berechnung der Feder möglich.
Die finale Federauslegung muss jedoch immer über Muster geprüft und bestätigt werden.
Die KERN-LIEBERS Firmengruppe berechnet die optimale Federabmessung mit einem eigens dafür entwickelten Federberechnungsprogramm anhand der vom Interessenten bereitgestellten Daten. Unser Ziel ist es, die optimale Federart und Federabmessung im Hinblick auf die Funktionalität und Kosten anzubieten.