Federn (metallische; frz. ressorts, engl. springs). In der Mechanik versteht man unter F. ein Stück Metall, das vermöge seiner Elasticität sofort in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt, sobald die äußere Kraft, welche dasselbe aus der Gleichgewichtslage gebracht hat, zu wirken aufhört. Nach der Art der Verwendung kann man die F. in folgende Gruppen teilen: Druck- und Spannfedern, welche zur Ausübung eines konstanten Drucks, beziehungsweise Zugs dienen; Triebfedern zur selbstthätigen Hervorbringung einer Bewegung; Reaktionsfedern zur Erzeugung einer teilweisen Rückwärtsbewegung; Tragfedern zum Schutz gegen Stöße und Erschütterungen, sowie zur Unterstützung schwerer Lasten. Eine fernere Art sind die dynamometrischen F. zur Bestimmung der Größe einer auf sie einwirkenden Kraft aus dem Grad der Formveränderung, welche die F. dadurch erleidet; endlich auch die Tonfedern zur Hervorrufung eines Schalls durch Vibration. Nach der Art der Beanspruchung des elastischen Körpers unterscheidet man andererseits Biegungs- und Torsionsfedern; die Verwendung von Biegungsfedern ist die bei weitem allgemeinere. Druck- und Spannfedern dienen als Ersatz für Gewichte; erstere werden statt solcher beispielsweise an Ventilen und Walzen angewendet. Ferner benutzt man Druckfedern, wenn es sich darum handelt, eine stete Berührung zweier Körper au erreichen; hierher gehören die Schleiffedern in Thürschlössern, an Friktionskuppelungen u. s. w.; auch die F. in Korsetts, Strump bändern und Bandagen, zur Erzielung einer ge älligen Form und eines gelinden Drucks. Als Beispiele für Spannfedern dienen die Vorrichtungen an Nähmaschinen und Webstühlen, Spul- und Spinnmaschinen u. s. w., um dem Faden die nötige Spannung zu geben; ferner der Bohr⸗ oder Drehbogen, welcher die Spannung der um den Bohrer geschlungenen Saite bewirkt. Die Form der Druck⸗, beziehungsweise Spannfedern ist je nach der Stärke derselben und dem Raum, welchen sie einnehmen dürfen, verschieden; sie sind entweder einfache elastische Stäbe oder Bänder oder solche spiralförmig aufgerollt, wie sie beispielsweise in den Fig. 1 bis 4 gezeichnet sind. eDie Elasticität als treibende Kraft kommt in den zTrieb-⸗ oder Gangfedern zur Geltung, welche nain Uhrwerken aller Art, Spielwerken, Automaten uund einer beschränkten Anzahl Maschinen, unter nandern auch bei Näh⸗ „maschinen, zur Verwendung gelangen. Immer „bezwecken die Trieb⸗ „federn die Aufspeicherung einer gewissen Arbeitsmenge, welche zuri Verrichtung einer Funk⸗ Fig. 1. Fig. 2. tion nach und nach wieder abgegeben wird. „Die für diesen Zweck hergestellten F. bestehen aus gehärtetem und meist violett angelassenem Stahl von möglichst vollkommener Elasticität (Federstahl). Fig. 3. Fig. 4. Die Form derselben ist ö ein langer, dünner Streifen, dessen Breite und Dicke von der zu leistenden Arbeit abhängt; die Enden des Streifens sind mit je einem kleinen Loch oder Haken versehen zur Befestigung der vorerst spiralförmig zusammengerollten F. im Gehäuse und an der Federwelle. Beim Aufziehen legt sich der Streifen in dichten Windungen um die Welle und bewegt sodann infolge des Bestrebens, sich wieder aufzuwickeln, das Gehäuse oder die Welle, je nachdem der eine oder andere Teil drehbar oder fest angeordnet ist. Damit die so angesammelte Arbeit nicht sofort wieder verloren gehe, ist dem Mechanismus des betreffenden Uhrwerks u. s. w. eine Hemmung eingefügt, welche ein allmähliches Ablaufen der F. bewirkt; die sog. Stellung des Uhrwerks bezweckt die Gleichmäßigkeit der Bewegung für die ganze Dauer derselben, während die Kraft der F. allmählich schwächer wird. Die Fabrikation der F. zerfällt im wesentlichen in das Walzen und Strecken, das Schleifen, das Härten und Anlassen und die Rektifikation. Barren oder Stäbe aus Guß⸗ oder Gerbstahl werden zuerst in heller Rotglut bis auf I mm ausgewalzt und dann kalt gestreckt. Zum Schleifen werden schnell rotierende Schmirgelscheiben verwendet, zwischen welchen der Stahlstreifen langsam hindurchgeführt wird. Das darauf folgende Härten erfordert große Sorgfalt, um eine völlig gleichmäßige Härte in allen Teilen der gesamten Länge zu erzielen. Zu diesem Zweck werden die Streifen um behen gewickelt, welche kammartig aus einer Scheibe hervorragen. Die Scheiben mit den aufgewickelten F. werden zusammen einer gleichmäßigen Erhitzung ausgesetzt und sodann rasch in einem Slbade abgekühlt. Die somit glasharten F. werden von den uhtct abgenommen und angelassen, was, falls nicht maschinelle Vorrichtungen zur Anwendung kommen, in der Weise zu geschehen pflegt, daß man die beiderseitigen Enden einer Anzahl F. in den Schraubkolben einer Spannvorrichtung einspannt, um dem Verziehen vorzubeugen, und die Streifen auf die vorher zu ermitteinde Anlaßtemperatur erhitzt. Bei Anwendung von Maschinen zum Härten und Anlassen werden die langen Bänder auf Rollen gewickelt, durch ein eisernes Rohr des Glühofens hindurch in den Olbehälter, aus diesem über einen Trockenapparat zu der Anlaßvorrichtung geführt. Die letztere besteht in diesem Fall aus einem Ofen, der eine Eisenplatte erhitzt, auf welche das vom Trockenapparat kommende Federband mittels eines Gewichts aufgedrückt wird. Eine fernere Rolle nimmt den Streifen auf, nachdem er noch einen Schleifapparat von einer je nach der Größe der F. größern oder kleinern Anzahl Schmirgelscheiben assiert hat. Die Rektifikation erstreckt sich auf die Bestimmung der Abmessungen von Länge und Breite, die Politur und das Ausglühen der Enden, um sie weich zu machen. Die so weit fertigen F. müssen noch die spiralförmige Gestalt erhalten,‚ was mittels des Federwinders, eines kleinen Kurbelmechanismus, leicht bewerkstelligt wird. Reaktionsfedern kommen zur Anwendung, wenn es sich um die HDemmung und Umkehrung einer Bewegung handelt, wie bei den gewundenen F. in Schlössern, Hahnfedern an Flinten, solchen an Drehorgelblasebälgen und namentlich den Spiralfedern der Unruhen in den Uhren. Als Material für Reaktionsfedern wird gehärteter und angelassener Stahl, ehämmertes Eisen oder Messing verwendet. Die ½1 sind im ganzen dieselben wie die der Druckfedern; in Fig. 5 ist die Form der Unruhfedern ver-Fig. 3. gel⸗ oder Cylinderfläche entlang laufen; Matratzenfedern) oder aus Blechstreifen und können sowohl auf Zug und Druck als auf Torsion beansprucht werden. Je nach der Beanspruchung auf Zug oder auf Druck sind die einzelnen Windungen im unbelasteten Zustand der Feder nahe aneinander oder voneinander entfernt angeordnet. Für Torsion sind die beiden Enden der eylindrischen Schraubenfeder gerade gerichtet und beziehungsweise an dem beweglichen und dem festen Teil des Mechanismus huuhr Beispiele hierfür bilden Dosen und Taschenuhrgehäuse mit Springdeckeln, Thürschließer u. s. w. Zur Herstellung von Schraubenfedern bedient man sich mannigfaltiger Vorrichtungen, welche alle in der Hauptsache aus einem um die Achse drehbaren Cylinder oder Kegel bestehen, um welchen der für die Feder bestimmte Draht gewunden wird; die Herstellung der Sofafedern erfordert einen Drehkörper in Gestalt eines Doppelkegels, der, um die fertige Feder abnehmen zu können, zweiteilig angeordnet ist. Die weitgehendste Verwendung, welche die Tragfedern finden, ist die an Fuhrwerken zur Mildeö ů sind von sehr verschiedener Form. Fig. 6 zeigt eine Anordnung von zwei Blattfedern (Lamellenfedern), aus je 4 Stahlblättern bestehend. Die beiden F. sind an ihren Enden verbunden, wo auch die Wagenlast angreift, während die Mitten am Gestell des Wagens befestigt sind. Fig. 7 stellt eine Feder aus ungleich dicken Blättern dar, bei welcher an einem Ende der ihm zukommende Teil der Wagenlast von einer andern Feder übertragen wird. lüber die Herstellung der Lamellen läßt sich kurz angeben, daß sie aus halbweichem Stahl von etwa 0,5 Proz. Kohlenstoffgehalt durch Auswalzen in weißglühendem Zustand gefertigt werden, auf fernern Walzwerken entsprechend gebogen, auf Eisenscheren zugeschnitten, gehärtet und zu Blattfedern mittels Bolzen zusammengesetzt werden. Als Wagenfedern benutzt man in neuerer Zeit, namentlich an Eisenbahnfahrzeugen, statt der Lamellenfedern auch kräftige Spiralfedern; doch ist diese Anwendung keineswegs allgemein. Die Spiralfeder als Tragfeder findet sich in den Puffern der Eisenbahnwaggons und zwarist dieselbeentweder aus starkem Stahldraht oder aus gerolltem Flachstahl gefertigt. Wie bereits bemerkt, dient die Feder auch zur Bestimmung der Größe von Kräften, seien dieselben Körpergewichte, Zug⸗, Druck⸗ oder drehende Kräfte. Zur Bestimmung von Gewichten dienen die sog. Federwagen (s. d.), bei welchen F. in mancherlei Formen, meist aber als Schraubenfedern mit Beanspruchung auf Zug, zur Anwendung kommen. Für die Konstruktion der Dynamometer (s. d.) haben die F. überhaupt in allen möglichen Formen hervorragende Bedeutung. Andere Beispiele hierfür sind neben den bereits erwähnten Federwagen die Manometer zur Messung von Dampfspannungen u. s. w., bei welchen die angewendete Feder eine kreisförmige, wellenförmig gebogene Stahlscheibe ist. Hierher gehört beispielsweise auch die Verwendung der Feder in Form einer Spirale in Indikatoren, welche den Iwec haben, die von dem Kolben einer Dampfmaschine uübertragene mechan. Arbeit zu notifizieren. Ein Beispiel für die Benutzung der Torsionsfedern zur Messung von Kräften liefert die in der Physik zur Bestimmung elektrischer und magnetischer Kräfte dienende Coulombsche Drehwage. Beispiele für die Anwendung der F. zur Erzeugung von Schallbewegungen Wänuche ern) sind die Schlagfedern in Wanduhren, welche meist aus einem spiralförmig gebogenen Draht bestehen, dessen eines, inneres Ende mit Schrauben an der Hinterwand des Uhrgehäuses befestigt wird. Die Höhe des Tons ergibt sich aus der Lange des Drahts, läßt sich demnach auch durch die Anzahl [der Windungen der Spirale mit annähernder Genauigkeit vorausbestimmen. Ferner sind die Stimmgabeln, sowie die Stimmstäbchen in Spieldosen, welche durch kleine, auf Walzen befindliche Stiftchen in Schwingungen versetzt werden, als Tonfedern zu nennen.