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Bild 1: Anwendungen

Bei Ausnutzung der genannten Eigenschaften ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungen. Sie lassen sich fünf Hauptgruppen zuordnen. Erste Hauptgruppe: Anwendung als Speicherelement, beispielsweise als Antriebsfedern in mechanischen Uhren, im mechanischen Spielzeug, in Registriergeräten, in Rollgurten oder in Schaltern.

Zweite Hauptgruppe: Anwendung als Messelement für die Kraft bzw. Drehmomentmessung, wie etwa in sogenannten Federwagen oder als Verformungskörper für den Messstreifensensoren, beispielsweise in Form eines Biegebalkens. Hierbei führen Verformungen des Balkens infolge der Kraft die zur Dehnungsänderung Δε der Balkenrandfasern. Sie rufen in dem Dehnmessstreifen Widerstandsänderung ΔR hervor, die ihrerseits Spannungsänderungen ΔU verursachen. Diese können als Messsignal erfasst und als Kraftänderung ΔF ausgewertet werden.

Bild 2: Anwendungen

Dritte Hauptgruppe: Anwendung als Schwingungs- und Dämpfungselement, beispielsweise als Unruhfeder und damit Zeitgeber in mechanischen Uhren, als Resonanzschwinger in sogenannten Zungenfrequenzmesssystemen, als Tragfeder in Fahrwerken zur Abfederung der Unebenheiten der Fahrbahn oder als sogenannte Ringfeder in Puffern von Eisenbahnwagen, in Anhängekupplungen von Lastkraftwagen oder in Fundamenten erdbebensicherer Bauwerke zwecks Stoß- bzw. Schwingungsdämpfung. Diese erfolgt infolge der Reibwirkung an den Berührungsflächen zwischen Außen- und Innenring bei Axialbelastung der Feder.

Vierte Hauptgruppe: Anwendung als Ruheelement, bespielsweise zur Sicherung der Anlage in kraftgepaarten Gelenken, in Kurvengetrieben oder in Klingenrasteinrichtungen, zur Spielbeseitigung oder zur Gewährleistung der Dichtheit von Ventilen.

Fünfte Hauptgruppe: Anwendung als Lageelement, z.B. als Spann- bzw. Torsionsbandlagerung von Zeigern in Messinstrumenten, als Federgelenk in sogenannten Compliant-Mechanismen mit so hervorragenden Eigenschaften wie Spielfreiheit und Reibungsarmut (es herrscht nur innere bzw. Materialreibung) oder als Blattfederführungen.

Animation: Anwendungen

Den Einsatz von Federn als Speicherelement und ihr Funktionsverhalten zeigt die Zeitlupenaufnahme des Antriebsvorgangs in einem Jagdgewehrschlossmechanismus. Sie erfolgte mit einer Hochgeschwindigkeitskamera mit 4 500 Bildern pro Sekunde. Die Aufnahme verdeutlicht, das Federn sehr schnell wirkende Antriebselemente sind. Der Antriebsvorgang für das sogenannte Schlagstück, das die Patrone zündet, dauert zirka 2,1 Milisekunden. Dabei werden 13,2 mm Weg zurückgelegt. Ebenso zeigt die Zeitlupenaufnahme aber auch, dass Federn auf Grund ihrer geringen inneren Dämpfung selbst sehr leicht zu relativ lang andauernden Schwingungen neigen.

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