Zugfedern ermöglichen das Nachgeben und Zusammenziehen
Zugfedern sind eine besondere Form der Federn.
Federn, wie zum Beispiel
Schenkelfedern oder
Druckfedern, sind technische Bauteile, die unter Belastung nachgeben und sich bei Aufhebung der Belastung wieder zusammenziehen und zwischen verschiedensten Bauteilen zu einem Kraftschluss führen, Maschinenteile bewegen oder eine Rückstellkraft erzeugen. Bei Zugfedern besteht die Belastung im Ziehen, weshalb die Zugfedern sehr häufig neben einem spiralförmig gewickelten Korpus am Ende der Federspirale je eine gebogene Öse besitzen.
Verwendungsbeispiele
Zugfedern verbinden beispielsweise den Ständer eines Fahrrades mit dem Rahmen oder bewegen einen Fußbremshebel des Motorrads wieder in die Ausgangslage zurück. Zudem können Zugfedern auch Cuttermesser dazu bringen, dass die scharfe Klinge in den Griff hineingezogen wird, wenn die Belastung des Schneidens beim Abrutschen verlorengeht. Zugfedern steuern auch bei elastischen Kupplungen, Ventilen oder Bremsen einen Teil der Bewegung. Sie spielen daher nicht nur in der Konstruktionsplanung, sondern auch im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Fahrzeugbranche eine große Rolle.
Das Hookesche Gesetz: Wieviel halten Zugfedern aus?
Nach dem Hookeschen Gesetz (nach dem Erfinder Robert Hooke aus dem Jahre 1676) gilt, dass die von einer Feder ausgeübte Kraft im Verhältnis zur Länge steht. Je länger Zugfedern sind, desto mehr Kraft haben sie.
Wichtige Parameter
Die maximale Längenausdehnung der Zugfedern wird mit Lm abgekürzt. Im Vergleich des Durchmessers eines Federdrahtes kommt dem stärkeren Draht auch eine höhere Kraft der Zugfedern zugute, weshalb der Drahtdurchmesser (d) angegeben wird. Der Durchmesser der Zugfedern spielt ebenfalls eine Rolle, wobei der Außendurchmesser mit De bezeichnet wird. Zugfedern können in Hülsen nur gut arbeiten, wenn sie ausreichend Platz haben. Die Größe einer Hülse wird mit H klassifiziert. Fm ist eine Abkürzung für die maximale Kraft, die man auf die Zugfedern ausüben kann, und R bedeutet Federrate, was den Widerstand der Feder während der Ausdehnung bezeichnet.
Das Material
Häufig bestehen Zugfedern aus Federstahl (Edelstahl, rostfreier Stahl, Pianodraht) oder einer Legierung wie etwa Berylliumkupfer. Es können aber auch Gummi oder Gase zum Einsatz kommen oder auch sehr belastbarer, glasfaserverstärkter Kunststoff.
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