Wenn der Werkstoff zur Lösung wird

Konstruktive Herausforderung

Bei Hochdruckventilen für die Wasserstoff-Elektrolyse muss die Vorspannung der Dichtung auch bei Betriebsdrücken von über 700 bar dauerhaft erhalten bleiben. Gleichzeitig können die eingesetzten Komponenten hohen Druckschwankungen, Feuchtigkeit und Wasserstoff ausgesetzt sein.

Unter diesen Bedingungen kann eine herkömmliche Edelstahlfeder an ihre werkstoffbedingten Grenzen stoßen. Neben Materialermüdung stellt insbesondere die Wasserstoffversprödung ein Risiko dar, das die Lebensdauer der Feder und damit die Zuverlässigkeit der Baugruppe beeinträchtigen kann. Gesucht ist deshalb eine kompakte Federlösung aus einem Werkstoff, der diesen extremen Einsatzbedingungen dauerhaft standhält.

Mögliche Smalley-Lösung

Für diese Anforderungen eignet sich eine Smalley® Crest-to-Crest® Wellenfeder aus Elgiloy®. Der kobaltbasierte Sonderwerkstoff kombiniert eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit mit ausgezeichneter Dauerfestigkeit und behält seine Federkennwerte auch unter anspruchsvollen chemischen und mechanischen Belastungen zuverlässig bei.

Da Smalley® Wellenfedern werkzeuglos im Kantenwindungsverfahren gefertigt werden, lässt sich die Feder zusätzlich exakt an die erforderliche Vorspannkraft und den verfügbaren Bauraum anpassen – ohne Werkzeugkosten und bereits für die Prototypenphase.

Konstruktiver Mehrwert

Die auf die Einsatzbedingungen abgestimmte Federlösung verbindet eine zuverlässige Vorspannung mit hoher Werkstoffbeständigkeit und geringem Bauraumbedarf. So lassen sich die besonderen Anforderungen der Ventilbaugruppe in einer kompakten Lösung zusammenführen.

Durch die freie Werkstoffwahl sowie die individuelle Anpassung der Federgeometrie lässt sich eine Lösung realisieren, die mit Standardfedern wirtschaftlich kaum umsetzbar wäre. 

Gut zu wissen

Viele Konstrukteure denken bei Wellenfedern zunächst an Standardwerkstoffe wie Kohlenstoffstahl oder 17-7 PH-Edelstahl. Smalley® fertigt seine Produkte jedoch auch aus zahlreichen Sonderwerkstoffen, darunter AISI 316, Elgiloy®, Inconel X-750, Titan, Hastelloy®, Berylliumkupfer, Phosphorbronze und weiteren Hochleistungs-legierungen. Dadurch lassen sich Wellenfedern und Sicherungsringe exakt auf extreme Anforderungen wie Korrosion, hohe Temperaturen, aggressive Medien oder Vakuum-anwendungen auslegen.

Hinweis: Das dargestellte Anwendungsbeispiel dient der Veranschaulichung einer möglichen konstruktiven Aufgabenstellung und stellt kein konkretes Kundenprojekt dar. Die beschriebene Lösung basiert auf den technischen Einsatzmöglichkeiten von Smalley® Wellenfedern.