Drahtstärke bei Federn

Hallo,
deine Frage zu beantworten, es ist möglich kürzere Federn mit einer erhöhten Drahtdicke zu verwenden. Dabei wird auf das Blockmaß Rücksicht genommen. Lange Feder, dünner Draht - kurze Feder, dicker Draht.

Wichtig ist es auf den Federdurchmesser zu achten, damit die Feder in das Kolbensystem passt.

Ferner die Spröde der Feder, je spröder desto höher ist der Federbruch.

Zitat von Schrotty

Es wäre schön, wenn innerhalb des Threads die Fachleute den interessierten Laiendiesen Trend zum dickeren Draht erklären könnten. Und warum findet man in älteren
Waffen doch öfter mal eine gebrochene Feder.

Hallo,

eine gespannte Feder speichert die Energie und gibt diese wieder beim Lösen ab. Eine Feder definiert sich über die Federkonstante D [N/mm]. Es ist möglich verschiedene Federn zu wickeln, die unterschiedliche Drahtstärken haben aber eine gleiche Federkonstanten. Die Federkonstante ist abhängig von der Bauart der Feder, vom Drahtdurchmesser, der Stahlqualität und der Vergütung der Feder.

Zu dem Punkt Federbruch
Federn werden sehr hoch belastet. Hinzu kommt eine Korrosion im Laufe der Zeit, die die Federwindung von außen angreift. Wenn sich hier infolge Rost Kerben bilden, dann wirkt dies wie ein innerer Druck im Material selbst. Es wird bei der Herstellung viel Aufwand betrieben, um die Federwindung möglichst glatt zu bekommen. Die fertige Feder wird nach der Vergütung noch mit Glasperlen gestrahlt, damit die Oberfläche fehlerfrei wird. Weiterhin ist eine Feder hoch belastet. Deshalb kommt es bei fast jeder Feder vor, dass irgendwann ein Totalversagen lies Bruch des Bauteiles eintritt.

Ich hoffe, ich konnte mich für einen Laien einigermaßen verständlich technisch ausdrücken.

Gruß Viper

Im Prinzip ja.
Das Ganze hat aber viele Variablen, nicht nur Drahtdurchmesser und Material sind ausschlaggebend, sondern auch die Federsteigung, Vorspannung usw.
Auch das Blockmaß und die Federlänge im gespannten Zustand sind Punkte.
Auch das Luftpolster vor dem Kolben (was diesen abbremst) ist bei einem Luftgewehr ein Faktor.
Dazu ist die Federkarakteristik zwischen kurz und dick, und lang und dünn eine etwas andere.
Eine Lange Feder die schon kräftig vorgespannt ist, gibt ihre Kraft beim Ausfedern relativ gleichmäßig ab, eine kurze Feder hat am Anfang des ausfederns viel Kraft, am Ende relativ wenig.
So können die Hersteller auch einen gewissen Einfluss auf den Prellschlag nehmen.

Es ist aber sehr fraglich, wie viele das machen... und ob es einen Effekt hätte.
Hängt wohl auch stark von den erlaubten Joule ab.
Eine Feder die kräftig vorgespannt beim Einbau werden muss, hat dann aber ggf. schon 10 statt 7,5J
Die müsste man dann gleichmäßig abschleifen. Jetzt wo ich eine Drehbank habe, könnte ich direkt neue Federführungen drehen, wenn die alten nicht mehr passen sollten
Bei Schlagfedern in PCP Waffen merkt man große Unterschiede im Verhalten mit unterschiedlichen Federn. Sogar mit max. 7,5J und relativ wenig Spielraum.

übrigens , in vielen fällen muß rein technisch eine feder aus etwas dickerem material kürzer sein. ich hatte msan das problem , eine minimal dickere aber gleichlang feder eingebaut zu haben. dann konnte hinter der abzug nicht mehr in den kolben einhaken, weil der kolben nicht mehr ganz zurückkam. weil die feder komplett zusammengepresst war und quasi mehr auftrug...

Das kann man so sicherlich nicht mit Bestimmtheit sagen, das kann man nur ausprobieren und messen.
Wichtig in D ist halt dass die vorgeschriebenen max.7,5j nicht überschritten werden.

Zitat von Ingo.M

Eine Lange Feder die schon kräftig vorgespannt ist, gibt ihre Kraft beim Ausfedern relativ gleichmäßig ab, eine kurze Feder hat am Anfang des ausfederns viel Kraft, am Ende relativ wenig.

Hallo,

du weist was du hier schreibst oder etwa nicht?

Wir reden hier in diesem Forum nur über legale F Federn und nicht über die Dinger mit dem E vorne dran.

Solche F Federn sind nicht oder nicht wesentlich vorgespannt!

Gruß Viper

Zitat von Viper1497

Hallo,
du weist was du hier schreibst oder etwa nicht?

Wir reden hier in diesem Forum nur über legale F Federn und nicht über die Dinger mit dem E vorne dran.

Solche F Federn sind nicht oder nicht wesentlich vorgespannt!

Gruß Viper

Das gibt es auch bei Waffen.
Außerdem ging es grundsätzlich um den Vergleich lange Feder aus dünnerem Draht vs kurze Feder aus dickerem Draht.
Dazu gibt es auch Waffen die nicht über die Feder gedrosselt sind zB. Gamo.
Gruß Ingo

Zitat von Ingo.M

Eine Lange Feder die schon kräftig vorgespannt ist, gibt ihre Kraft beim Ausfedern relativ gleichmäßig ab, eine kurze Feder hat am Anfang des ausfederns viel Kraft, am Ende relativ wenig.

Hallo,

Die Federkonstante einer Feder bleibt gleich, wenn man eine Feder spannt. Dimension N/mm.

Wenn ich zwei Federn verbaue mit gleicher Federkonstante, eine vorgespannt und eine nicht vorgespannte, dann ist die Kraft pro Weg die gleiche.

Eine vorgespannte Druck Feder expandiert wesentlich schneller als eine nicht vorgespannte Feder. Demnach habe ich weniger Luftdruck, der entweichen kann bei gleicher Zeiteinheit. Also ist der Druckgradient bei einer vorgespannten Feder wesentlich höher als bei einer nicht vorgespannten Feder. Druckgradient ist Dimension bar pro Zeiteinheit z.B. Sekunde. Im Ergebnis wird ein höherer Druck bei der vorgespannten Feder aufgebaut. Wenn in beiden Fällen der Überstromkanal also die Blende oder Bohrung gleich ist, hat die vorgespannte Feder eine höhere Leistung als die ungespannte Feder.

Gruß Viper

Zitat von Viper1497

Hallo,
du weist was du hier schreibst oder etwa nicht?

Wir reden hier in diesem Forum nur über legale F Federn und nicht über die Dinger mit dem E vorne dran.

Solche F Federn sind nicht oder nicht wesentlich vorgespannt!

Gruß Viper

Ich kann mir gut vorstellen, dass ein kleines Missverständnis aufgekommen ist.

Arbeit = Kraft * Weg

Um die Arbeit mit längerer Feder gleich zu belassen, kann man entweder den (Kolben-)Weg verkürzen, oder die (durchschnittliche!) Kraft beibehalten.

Stellen wir uns vor, wir verbauen eine Feder, die länger ist, als die originale.
Nehmen wir an, diese hätte in der ungespannten Waffe bereits eine höhere Ausgangskraft, als die originale Feder.
Um auf die gleiche Durchschnittskraft zu kommen, müsste die Endkraft in der fertig gespannten Waffe geringer sein, als beim Original. Das ist durch Wahl einer geringeren Federkonstante problemlos möglich.

So ist es also möglich, mit einer längeren Feder, bei gleichem Federweg und höherer Anfangskraft, die gleiche Arbeit zu verrichten.
Man kann also im legalen Limit bleiben.

Warum das Ganze?
Zur Veränderung der Schusscharakteristik.
Es gibt unterschiedliche Auslegungskonzepte hinsichtlich Transferportgröße und -länge, Kolbenhub, -durchmesser, -gewicht, Diabololagergröße/Losbrechmoment, ...
Auch Fertigungstoleranzen, oder Engagement der Entwickler können da eine Rolle spielen

Ich kann schon verstehen, dass es Leute gibt, die gerne ausprobieren, welchen Einfluss stärkere, schneller beschleunigende Federn haben, hinsichtlich der Dauer die ein Pellet im Lauf verbringt, der Prellschlagcharakteristik und -stärke und damit schlussendlich der Präszision. Wie oben gesagt, ganz ohne das legale Limit überschreiten zu müssen.

Ein spannendes Betätigungsfeld zu dem hier sicher der ein oder andere mit Erfahrung etwas beitragen könnte.

EDIT:
"Die Federkonstante einer Feder bleibt gleich, wenn man eine Feder spannt. Dimension N/mm. [...]"

Ja, aber bei einer längeren Feder, die unter Vorspannung eingebaut wird, ist der Unterschied zwischen Startkraft und Endkraft geringer. Damit hat man eine andere Schusscharakteristik. Der Druckaufbau ist gleichmäßiger (EDIT:) und langsamer.
Selbstverständlich ist die Ausgangsbedingung der gleichen Federkonstante dann nichtmehr tragbar, da sonst die 7,5J überschritten werden könnten.

_{Daher meine Annahme, dass letzteres evtl. das Missverständnis ist.
Theoretisch wäre es allerdings auch möglich, dass die Originalfeder ohnehin weit genug unterhalb der 7,5J liegt, dass es unproblematisch wäre.}
Meine im Original stark vorgespannte HW25L aus den 90ern z.B. lag anfangs bei etwa 6 Joule.