Federn gibt es in unterschiedlichen Formen, Materialien und für unterschiedliche Anwendungsbereiche. In der Regel bestehen sie aus Edelstahl und sind in der Lage sich elastisch zu verformen, aber immer wieder in den Ursprung zurück zu kehren. Wird eine Feder belastet, dann gibt sie nach und nimmt die Kraft auf. Hingegen bei der Entlastung gibt sie die Kraft wieder ab und kehrt in den ursprünglichen Zustand zurück.

Häufig werden zusätzliche Bauteile wie Kunststoff, Gummi oder Gasbehälter an Federn befestigt, um diese zu unterstützen. Die Namensgebung der Federn haben sie oft durch ihr Aussehen, zum Beispiel Blattfedern und Spiralfedern, oder durch ihre Funktion, zum Beispiel Druckfedern und Zugfedern, erhalten.

Worin liegen die Unterschiede bei Federn und wofür werden sie genutzt?

Federn unterscheiden sich meist in Material, Aussehen und deren Funktion. Der Hauptunterschied basiert aber auf der Grundlage des Hookeschen Gesetz. Demnach werden Federn nach ihrer Federkonstante und ihrer Federkennlinie definiert. Die Federkonstante ist dabei das Verhältnis der Kraftzunahme zum Federweg oder zum Drehwinkel. Die Federkennlinie zeigt das Verhältnis zwischen Federkraft und Verformungsweg und stelle diese in einem Verlauf dar. Die meisten Federn haben eine lineare Federkennlinie.

Federn werden hauptsächlich im technischen Bereich eingesetzt und dienen beispielsweise dazu, um Maschinenteile zu bewegen oder Schaltkontakte zu aktivieren oder zu deaktivieren. Sie werden aber auch bei Türfeststellern oder zur Lastverteilung eingesetzt. Auch das Trampolin ist ein gutes Beispiel für den Einsatz von Federn.

Blatt- Druck- und Zugfedern

Der Begriff Blattfeder wurde früher überwiegend als Begriff für Fahrwerksfedern genutzt. Heutzutage nutzt man diesen Begriff aber auch für technische Federn, die nach gerade, geschwungen, gewunden und gekrümmt unterschieden werden. Blattfedern werden häufig in der Elektrotechnik als Kontaktfedern oder auch in der Medizin, in Beatmungsgeräten oder für Dosieranwendungen eingesetzt. Auch bei Fahrzeugen werden Blattfedern eingesetzt. Hierbei haben sie sogar eine Sonderstellung, da sie nicht nur als Feder, sondern auch als Verbindungsstück zwischen und Chassis und Achse dienen.

Druckfedern werden, aufgrund ihrer Optik, teils auch Schraubenfedern genannt. Druckfedern nehmen beim Zusammendrücken die Kraft auf und geben sie beim Entspannen wieder ab. Sie bestehen meist aus Federstahldrähten und sind zylindrisch mit gleichbleibender Steigung aufgebaut. Die Windungsabstände können allerdings auch variieren, was dann die Federkennlinie beeinflusst. Ein klassisches Beispiel für den Einsatz von Druckfedern, finden wir an der Reifenaufhängung bei Autos. Auch Kugelschreibern sind Druckfedern enthalten, um die Mine heraus und wieder reinzuholen.

Zugfedern sind in der Regel genau so aufgebaut wie Druckfedern, aber sie funktionieren genau umgekehrt. Ein gutes Beispiel für die Verwendung einer Zugfeder findet man beim Aufhängen eines Boxsackes. Aber auch bei Garagentoren und selbstschließenden Schubladen kommen Zugfedern zum Einsatz. Um die Lebensdauer einer Zugfeder möglichst lang zu halten, sollte man theoretisch nur maximal 80 Prozent des maximalen Federweges nutzen. Wird die Zugfeder allerdings überlastet, kann sie nicht mehr in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.

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