Industrie-Lexikon

Federn

Federn sind technische Bauteile aus Federstahl, die sich elastisch verformen k├Ânnen. Bei einer Belastung geben sie nach und nehmen dabei Kraft auf. Bei der Entspannung geben sie diese Energie wieder ab und kehren in die urspr├╝ngliche Form zur├╝ck. Stahlfedern gibt es in vielf├Ąltigen Formen, Materialien und f├╝r unterschiedliche Anwendungsbereiche. Federn bestehen unter anderem aus Federbandst├Ąhlen, Federstahlblechen oder Federstahldr├Ąhten. Zudem k├Ânnen Federn aus Gummi und faserverst├Ąrkten Kunststoffen sowie Gasdruckfedern, die zur Federung als Hilfsmittel Gase verwenden, gefertigt sein. Die meisten Federarten erhalten ihre Bezeichnung durch ihr Aussehen. Man spricht von Formfedern, Bandfedern, Flachfedern, Blattfedern, von Federclips oder Federklammern, von Spiralfedern, Tellerfedern, Wellenfedern, Kegelfedern, Tonnenfedern oder Ringfedern. Dar├╝ber hinaus gibt es Federntypen, die ihren Namen ihrer jeweiligen Funktion verdanken. Beispiele hierf├╝r sind Druckfedern, Zugfedern, Drehfedern oder Drehstabfedern.

Wodurch unterscheiden sich die Federn voneinander?
Neben ihrer Form und dem Material werden Federn ├╝ber die Federkonstante oder Federkennlinie definiert. Die Federkonstante beschreibt die Kraftzunahme in Bezug zum Federweg oder zum Drehwinkel. Mit der Federkennlinie wird der Verlauf einer Federkonstante dargestellt. Sie gibt das Verh├Ąltnis zwischen Federkraft und Verformungsweg wieder. Die elastische Verformung erfolgt auf der Grundlage des Hookeschen Gesetz. Dieses beschreibt die elastische Verformung von Festk├Ârpern, wenn die Verformung proportional zur einwirkenden Belastung ist. Die meisten Federarten besitzen eine lineare Federkennlinie (2) mit einem gleichm├Ą├čigen Kraftverlauf, eine progressive Kennlinie (1), die mit zunehmender Verformung an Kraft zunimmt oder eine degressive Kennlinie (3), bei der die Kraft w├Ąhrend dieses Vorgangs geringer wird. Hinzu kommen kombinierte Federkennlinien (5), die bei bestimmten Spannungszust├Ąnden oder Wegstrecken die Kr├Ąfteeigenschaften ├Ąndern, und flache Federkennlinien mit einer geringen Kraftzunahme (4).

Gutekunst - Federkennlinien

Anwendungsbereiche
Als elastische Bauteile geben technische Federn unter Belastung nach und kehren bei Entlastung in ihre Ausgangform zur├╝ck. Auf dieser Funktion beruhen nahezu alle Anwendungen, bei denen technische Federn zum Einsatz kommen. Sie werden unter anderem dazu eingesetzt, Maschinenteile zu bewegen und Schaltkontakte zu schlie├čen oder zu ├Âffnen. Im vorgespannten Zustand lassen sie sich als Antriebsenergie oder als R├╝ckstellkraft in Schaltern und Drehmomentschl├╝sseln nutzen. Zudem kommen sie als kraftschl├╝ssige Verbindung zum Einsatz – beispielsweise bei T├╝rfeststellern oder Reibungskupplungen, zur Lastverteilungen bei einem Trampolin oder bei schwingf├Ąhigen Systemen, bei denen mithilfe von Federsystemen kinetische Energie in potenzielle Energie umgewandelt und abgefangen wird.

Quelle: Gutekunst + Co.KG Federnfabriken, D-72555 Metzingen

 

 

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