Wann sollte ich Reihen- bzw. Parallelfederschaltungen verwenden?

Verwenden Sie Parallelfedern, wenn Sie die Gesamtsteifigkeit erhöhen möchten – beispielsweise durch die Montage mehrerer Federn nebeneinander unter einer Maschine. Die resultierende Steifigkeit entspricht der Summe der Einzelsteifigkeiten. Verwenden Sie Reihenfedern, wenn Sie die Gesamtsteifigkeit verringern oder die Flexibilität erhöhen möchten – beispielsweise durch das Stapeln von Federn hintereinander.

Wie erhöhen parallele Federn die Steifigkeit?

Bei einer Parallelschaltung weisen alle Federn die gleiche Auslenkung auf, tragen aber jeweils einen Teil der Last. Die Gesamtkraft entspricht der Summe der Kräfte in jeder einzelnen Feder, daher ergibt sich die effektive Steifigkeit zu k_eq = k1 + k2 + ... + kn.

Welche Beispiele für in Reihe geschaltete Federn gibt es in der Praxis?

Serienfederkonfigurationen finden sich in mehrstufigen Stoßdämpfern, Ventilfedern für Kraftfahrzeuge, vertikal gestapelten Gummiisolationspads, mehrlagigen Blattfedersystemen und Bohrstrangbaugruppen.

Verändert das Hinzufügen von Federn die Eigenfrequenz eines Systems?

Ja. Die Eigenfrequenz hängt sowohl von der Masse als auch von der Steifigkeit ab: f = (1/2π)√(k/m). Durch Parallelschaltung mehrerer Federn erhöht sich die effektive Federkonstante k_eq, wodurch die Eigenfrequenz steigt. Durch Reihenschaltung mehrerer Federn verringert sich k_eq, wodurch die Eigenfrequenz sinkt.

Wie kann ich die Federsteifigkeit testen oder messen?

Die Federsteifigkeit kann durch statische Prüfung (bekannte Kraft anwenden, Durchbiegung messen), Kompressionsprüfmaschine, dynamische Prüfung (Freischwingfrequenz bei bekannter Masse messen) oder anhand des Datenblatts des Herstellers ermittelt werden.

Kostenloses Engineering-Tool

Rechner für die äquivalente Federsteifigkeit

Berechnen Sie die äquivalente Federsteifigkeit für in Reihe oder parallel geschaltete Federn. Geben Sie bis zu 5 individuelle Federraten ein und berechnen Sie optional die Eigenfrequenz.

Reihen- und Parallelschaltung Bis zu 5 Federn Eigenfrequenz

Verbindungstyp

Anzahl der Federn

Spring k₁ (N/mm)

Spring k₂ (N/mm)

Spring k₃ (N/mm)

Spring k₄ (N/mm)

Masse — optional, für die natürliche Frequenz (kg)

Schnellvoreinstellungen

Ergebnisse

Äquivalente Steifigkeit (k_eq)

—

Verbindungstyp

—

Anzahl der Federn

—

Parallelschaltung

Die Federn haben die gleiche Auslenkung; die Kräfte addieren sich:

Reihenschaltung

Die Federn teilen sich die gleiche Kraft; die Auslenkungen addieren sich:

Vereinfachung durch identische Federn

Für n identische Federn mit der Steifigkeit k:

Eigenfrequenz

Mit einer bekannten Masse, die am Federsystem montiert ist:

Wo k_Gleichung ist in N/m (multiplizieren Sie N/mm mit 1000) und m ist in kg.

Praktisches Beispiel

Beispiel – Maschine mit 4 parallelen Federn

Gegeben: Masse m = 200 kg, 4 identische Federn parallel, jede k = 45 N/mm.

k_Gleichung = 4 × 45 = 180 N/mm = 180.000 N/m

ω_n = √(180.000 / 200) = √900 = 30 rad/s

f_n = 30 / (2π) = 4,77 Hz

💡 Tipp: Parallel angeordnete Federn erhöhen die Steifigkeit (steiferes System, höhere Eigenfrequenz). In Reihe geschaltete Federn verringern die Steifigkeit (weicheres System, niedrigere Eigenfrequenz).

Äquivalente Federsteifigkeitsrechner (Serien- und Parallelschaltung) | Kostenloses Online-Tool

Veröffentlicht von Nikolai Shelkovenko auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026