Entstehungsgeschichte
der Feder

Von der Steinzeit bis Mitte des 19. Jahrhunderts

Schon in der vorgeschichtlichen Zeit haben Menschen gewusst, wie sie elastische Naturmaterialien nutzen können. Während in der Steinzeit die federnde Wirkung von Holz verwendet wurde, um mit dem Bogen ein effektives Jagdgerät zu konstruieren, waren es in Antike und Mittelalter vor allem die Waffentechnik und einzelne Handwerkszweige, die die Entwicklung verschiedener Federarten und -formen vorantrieb.

20000 v. Chr.

Schon in der vorgeschichtlichen Zeit haben Menschen gewusst, wie sie elastische Naturmaterialien nutzen können. Während in der Steinzeit die federnde Wirkung von Holz verwendet wurde, um mit dem Bogen ein effektives Jagdgerät zu konstruieren, waren es in Antike und Mittelalter vor allem die Waffentechnik und einzelne Handwerkszweige, die die Entwicklung verschiedener Federarten und -formen vorantrieb.

10000 v. Chr.

Mit dem Bogen entstand dann die erste Jagdwaffe, bei der eine Feder zur Speicherung und Abgabe von Energie genutzt wurde. Die ältesten bekannten Bögen wurden in Dänemark gefunden und auf 6000 bis 8000 v. Chr. datiert - Pfeilspitzen aus dem Stellmoor in der Nähe von Hamburg stammen jedoch aus der Zeit um 10000 v. Chr. und weisen darauf hin, dass der Bogen schon in der Altsteinzeit bekannt war.

Als Homer ca. 750 v. Chr. in seinem Heldenepos beschrieb, wie der Spätheimkehrer Odysseus mit seinem zwei Meter langen Bogen aus Horn seine treue Frau Penelope von den zudringlichen Freiern befreite, konnte er nicht wissen, dass die Geschichte dieses Bogens einmal mit der Federntechnik in Verbindung gebracht werden würde.

Zunächst wurden lediglich die natürlichen Formen von Holz und Horn genutzt, erst im Laufe der Zeit lernte der Mensch, dem Material eine für den jeweiligen Zweck noch bessere Form zu geben. Für die Entwicklung der Federntechnik war der Einsatz von Metall in der Bronze- und Eisenzeit von großer Bedeutung. Es entstanden so genannte Fibeln, um die Gewänder zusammenzuhalten.

250 v. Chr.

Doch auch in der Waffentechnik fanden sich zahlreiche Anwendungen für Federn: Die Energiespeicherung, die schon im steinzeitlichen Bogen angewendet wurde, fand ihre Fortsetzung in Armbrust, Katapult und Wurfmaschine. Diese Federwirkung ist bereits bekannt aus dem vierten Band der „Mechanica syntaxis“, der sich mit Katapulten beschäftigte. Der Verfasser Philon von Byzanz beschrieb hier um 250 v. Chr. erstmals einen Erzspanner. Die Sehnenbündel waren bereits durch bronzene Blattfedern ersetzt und somit in der Lage, weitaus größere Kräfte zu erreichen. Wurfmaschinen nutzten bereits die Verteidiger von Syrakus 214 - 212 v. Chr., um die Römer erfolgreich in die Flucht zu schlagen.

In der Zeit von 200 v. Chr. bis in das 13. Jahrhundert n. Chr. hinein haben sich keine wesentlichen Entwicklungen in Bezug auf Federanwendungen ergeben. Auch im Mittelalter förderte die Waffentechnik neben den Fortschritten der Metalltechnik die Entwicklung der Federnanwendungen und -herstellung. Mit der Erfindung des Schießpulvers (um 1300) wurden Armbrust und Katapult zwar allmählich durch Pulverwaffen abgelöst, doch auch diese waren ohne den Einsatz von Federn nicht funktionsfähig.

1400

Erst um 1400 n. Chr. kann man von Neuerungen in der Geschichte der Feder berichten. Kleine Hängeschlösser arbeiteten zu dieser Zeit mit regelrechten Spiralfedern. Ähnliche Federn erkennen wir in den technischen Konstruktionszeichnungen wieder, die uns Leonardo da Vinci von den Radschlössern zeitgenössischer Gewehre hinterließ. Sie wurden zwischen 1500 und 1505 zu Papier gebracht und zeigen nicht nur Schraubendruckfedern, sondern auch Spiralfedern aus rundem Federstahl, der zu jener Zeit bereits mit Wasserkraft zu dünnem Draht gezogen wurde. Dabei ist erstaunlich, dass bis heute immer noch die gleichen Federformen für Abzug und Hahn genutzt werden.

1500

Ein Radschloss ist ein im letzten Viertel des 15. Jahrhunderts entwickeltes Feuergewehrschloss für Gewehre. Ein stählernes Zahnrad wird mit dieser Konstruktion über eine Kette, deren Ende mit einer Schlagfeder verbunden ist, gespannt.

Leonardo da Vinci zeichnete schließlich zahlreiche Konstruktionen, bei denen Federn als Antriebselement verwendet wurden. So erfand er neben dem Radschlossantrieb einen Flugapparat sowie ein Motorfahrzeug mit Spiralfederantrieb. Diese Ideen waren zu da Vincis Zeit technisch jedoch nicht umsetzbar, da weder der Werkstoff noch die Herstellungstechniken den Anforderungen entsprachen.

Neue Federarten und -formen entstanden jedoch nicht nur in der Waffentechnik, sie wurden auch für Uhren, Schlösser und Zuhaltemechanismen gebraucht. Die bronzezeitliche Fibel wurde in ihrer Form so verändert, dass eine Drehfeder entstand, die der heutigen Sicherheitsnadel sehr ähnlich ist. Neben solchen Gewandnadeln wurden Federn vor allem in Schlössern und Schnappverschlüssen eingesetzt, mit denen Truhen, Schatullen, Tabakdosen, Bücher und andere Gegenstände verschlossen wurden. Hier kamen vor allem Blattund Spiralfedern zum Einsatz.

Deshalb wurden in der Praxis Federformen meist von Uhrmachern und Schlossern entwickelt und hergestellt.

So spielte auch Peter Henlein eine wichtige Rolle. Der Kunstschlosser aus Nürnberg gilt als Erfinder der Taschenuhr. Um 1510 baute er als Erster in Deutschland eine am Körper tragbare Uhr. Versuche, die Mechanik von Standuhren einfach im kleineren Maßstab nachzubauen, waren bisher immer fehlgeschlagen. Henleins Erfolg lag in der Verkleinerung der Zugfeder, durch eine Federbremse erzielte er eine gleichmäßige, verlangsamte Abgabe der Antriebskraft. Dadurch liefen Henleins Uhren bis zu 40 Stunden, bevor sie aufgezogen werden mussten. Möglicherweise besaßen seine Uhren Dosen- und Trommelform und waren mit Stundenschlag ausgestattet.

Im Mittelalter wurden ab dem 15. Jahrhundert in Kutschen erstmals seit der Römerzeit wieder Federungen eingebaut. Es wurden verschiedenen Arten der Federung bis hin zu Blattfedern entwickelt. Die Federung machte nicht nur den Transport von Personen bequemer und sicherer, sondern erleichterte den Zugtieren das Ziehen. Es handelte sich allerdings immer um Einzelanfertigungen von Kutschenmanufakturen bis zum Automobilbau, als 1886 Gottlieb Daimler den ersten Motor in eine vierräderige Kutsche einbaute.

1650

Der Holländer Christiaan Huygens beschäftigte sich mit dem Trägheitsprinzip und den Fliehkräften. Seine Untersuchung von Pendelbewegungen konnte er zum Bau von Pendeluhren nutzen. Schon Galilei hatte eine Pendeluhr entworfen, aber nicht gebaut. Huygens konnte 1657 seine Uhr zum Patent anmelden. Seine Uhren wiesen nur eine Gangungenauigkeit von zehn Sekunden pro Tag auf, eine Präzision, die erst hundert Jahre später überboten werden konnte. Später konstruierte er auch Taschenuhren mit Spiralfedern und Unruh. Von der Unruhfeder, dem schneckenförmig gewundenen Stahldraht, gingen alle weiteren Verbesserungen in der Uhrentechnik aus.

1726 konstruierte Leupold die Leipziger Heu-Waage, die das Gewicht bestimmter Gegenstände durch die Spannkraft einer eingebauten Schraubendruckfeder bestimmte.

1850

Um 1850 wurden im Zuge der damaligen Postreform, in welcher die Gebühren für die Briefbeförderung von der Entfernung auf das Gewicht eines jeweiligen Briefes umgestellt wurden, die ersten Briefwaagen entwickelt. In England wurden für diesen Zweck Federwaagen mit einer schraubenförmigen Spiralfeder entworfen und hergestellt, die nach mehrfacher Verbesserung der Fabrikation unzähliger Briefwaagen zum Vorbild dienen sollten.

Wo immer Federn als Maschinenelemente Verwendung fanden, stellte sie der Maschinenund Apparatebauer mit eigener Hand her. Bis in das 19. Jahrhundert gab es kein Handwerk, das sich nur mit der Herstellung von Federn beschäftigte. Dennoch gab es bereits im Altertum ausgefeilte Techniken zur Herstellung von Federn. Erst mit der Verbreitung des Materials Stahl im 19. Jahrhundert entwickelte sich die Federntechnik als Industriezweig in den noch wenigen Anwendungsgebieten weiter.

Metallfedern und ihre Entwicklung seit der Industrialisierung

1850

Die Industrialisierung begann in Deutschland im 19. Jahrhundert. Die meisten fabrikähnlichen Betriebe waren vor allem relativ einfache, noch keine Dampfkraft nutzende Anlagen. Den Anfang machten insbesondere Spinnmaschinen zur Garnproduktion; seit den 1830er Jahren kamen im Bereich der Textilherstellung mechanische Webstühle hinzu. Mit der Dampfmaschine begann das Zeitalter der Industrialisierung, die durch die Entwicklung der Eisenbahn zusätzlich vorangetrieben wurde. In Deutschland waren in den Jahren von 1850 bis 1875 die Montanindustrie und der Eisenbahnbau der eigentliche Motor der industriellen Entwicklung. So entstanden neben dem Heimgewerbe und den Manufakturen die ersten modernen Fabriken, die Maschinen benutzten. Ein Kennzeichen der Industrialisierung war der regionale Charakter, der teilweise vor dem Hintergrund älterer Traditionen, teilweise auf Basis von Rohstoffvorkommen oder günstigen Verkehrsbedingungen begründet war. Das Ruhrgebiet entwickelte sich rohstoffbedingt zum Zentrum der Industrie, insbesondere der Montanindustrie.

Der zentrale Wachstumsmotor für die Industrialisierung in Deutschland war der Eisenbahnbau. Das Eisenbahnzeitalter begann in Deutschland mit der sechs Kilometer langen Strecke zwischen Nürnberg und Fürth der Ludwigsbahn-Gesellschaft. Die erste wirtschaftlich bedeutende Strecke entstand zwischen Leipzig und Dresden (1837). Eine der ersten in größerer Stückzahl gebauten Lokomotiven war „Der Adler“.

Der Eisenbahnbau förderte die Entwicklungen in den drei sehr eng miteinander verbundenen Leitbranchen: Dem Bergbau, der Metallerzeugung und dem Maschinenbau. Dahinter standen verschiedene Wachstumsvorgänge: Der starke Anstieg der Eisen- und vor allem Stahlherstellung, der verstärkte Bau von Maschinen, nicht zuletzt von Lokomotiven und der Anstieg der Verkehrsleistungen der Eisenbahnen ließen die Energienachfrage und damit die verstärkte Nutzung von Steinkohle steigen. Hier beginnt die eigentliche Geschichte der industriell genutzten Metallfedern, denn für Schienenfahrzeuge wurden speziell warmverformte Metallfedern in größeren Stückzahlen benötigt.

Die wirtschaftliche Gesamtentwicklung in dieser Zeit war allerdings nicht nur eine Erfolgsgeschichte. Vielmehr bedeutete der Import maschinell hergestellter Waren vor allem aus Großbritannien und die Entstehung von Fabriken in Deutschland selbst eine Bedrohung für die bestehenden älteren Wirtschaftsformen wie beispielsweise das Handwerk. Durch das Bevölkerungswachstum der ersten Jahrhunderthälfte nahm die Zahl der Handwerker stark zu. Einige Massenberufe wie Schneider oder Schuhmacher waren überbesetzt, die Gesellen hatten keine Chance mehr, Meister zu werden und auch die Handwerker konnten nur noch außerordentlich geringe Erträge erwirtschaften. Vor allem Handwerker, deren Produkte mit der Industrie konkurrierten, gerieten unter Druck. So verwundert es nicht, dass in den Jahrzehnten der industriellen Revolution die wachsende Industrie nunmehr auch vermehrt Binnenwanderer anzog. Wahrscheinlich war in diesen Zeiten auch der Schneidermeister Franz Caspar Wilhelm Vogtland - Vater des Unternehmensgründers - nach Hohenlimburg gekommen.

1870

Bis in das 19. Jahrhundert hinein haben die Handwerker, die Bedarf an Federn für ihre Produkte wie beispielsweise Uhren hatten, ihre Federn vorwiegend selbst hergestellt. Noch immer aber waren die aus Drähten oder Bändern gewundenen Federn unzulängliche Gebilde, weil das Ausgangsmaterial unzulänglich war. Der zunehmende Einsatz von Maschinen in der Produktion vergrößerte einerseits den Absatzmarkt für Federn, beeinflusste andererseits aber auch deren Herstellung: Spezielle Einrichtungen und Maschinen, wie die Federwickelmaschinen, wurden konstruiert und beeinflussten die Federnfertigung maßgeblich. Darüber hinaus wurde die Qualität des Materials ständig verbessert, nicht zuletzt aufgrund der Fortschritte in der Metalltechnik. Mit einer Bahn brechenden Erfindung um das Jahr 1870 konnten, ausgehend von der Walzdrahtherstellung, die Werkstoffe so verbessert werden, dass der Feder neue und anspruchsvollere Anwendungsgebiete eröffnet wurden. Eine besondere Wärmebehandlung - das „Patentieren“ - ermöglichte die Herstellung hochfester und sehr elastischer Federdrähte.
Noch jahrzehntelang blieb die Verarbeitung derartiger Drähte zu Federn freilich überwiegend eine handwerkliche Tätigkeit. In kleinen und kleinsten Betrieben wurden die Drähte von Hand um  einen Dorn gewickelt und je nach Bedarf, der sich aus der Erfahrung in der Praxis ergab, mit Zangen abgeschnitten. Es verstand sich von selbst, dass sich diese Werkstätten, von denen manche bald zu größeren Manufakturen heranwuchsen, in der Nähe ihrer Zulieferfirmen, den Stahldrahtziehereien Westfalens, niederließen. Dort sind sie zum Teil noch heute ansässig.
Im Jahr 1882 wurde die „Federngemeinschaft“, der Vorläufer des heutigen Federn-Verbandes, gegründet. Mit der Federngemeinschaft wurde deutlich, dass der Schwerpunkt der Federnproduktion Ende des 19. Jahrhunderts bei Schienenfahrzeugfedern lag. Diese Blatt-Tragfedern und Pufferfedern wurden von einigen wenigen Stahlwerken gefertigt.
Waren die schwerindustriellen Unternehmen zu Beginn der industriellen Revolution nicht selten noch Kleinbetriebe, wuchsen sie im Laufe dieser Periode teilweise zu Großbetrieben an. Es entstanden bereits in dieser Phase vertikal und horizontal verbundene Konzerne, beispielsweise Bergwerke, die Eisenherstellung und Stahlproduktion, Walzwerke und Maschinenbaubetriebe vereinten. Gefolgt wurde die industrielle Revolution von der Phase der Hochindustrialisierung während des Kaiserreichs. Der Zeit, in die auch das Gründungsjahr des Unternehmens VDF Vogtland fällt.

1908

Aufgrund des Maschinenbaus erschlossen sich neue Absatzmärkte, zu denen neben den Herstellern von Eisenbahnen vor allem die Automobilindustrie gehörte. Das bekannte Auto von Ford, das Modell T, auch „Tin Lizzy“ genannt, kam 1908 - im Gründungsjahr unseres Unternehmens - auf den Markt. Die Firma Ford war gezwungen, in ein größeres Werk umzuziehen, um mit dem Ansturm auf das Modell T mitzuhalten. Bis 1913 hatte man die Technik der Fließbandproduktion entwickelt. Im Jahr 1908 wurde auch einer der größten Autohersteller, die Firma General Motors, gegründet.

1959

In den Jahren von 1914 bis 1943 bildeten sich parallel der Deutsche Federnverband und zwei Autofeder-Vereinigungen. Bis in das Jahr 1946 beschäftigten sich die Federn-Verbände und deren Mitgliedsfirmen hauptsächlich mit warmgewickelten Spiral- und Blattfedern, insbesondere Blattfedern für Schienenfahrzeuge und andere Fahrzeuge sowie Autofedern. Erst im Jahr 1959 bildet sich der Verband der deutschen Federnindustrie Kaltgeformte Federn.

Hier dokumentiert sich die Bedeutung insbesondere der Schienenfahrzeug- und der Automobilindustrie hinsichtlich des Marktvolumens und der Hauptanwendungsgebiete für Federn in großen Mengen. Die kaltverformten Federn hatten Ende des 19. Jahrhunderts noch nicht diese Bedeutung. Die Entwicklungen zu Anfang des 20. Jahrhunderts bildeten die Basis für die Automatisierung der Produktion sowie für die Entwicklung neuer Werkstoffe, die auch im 21. Jahrhundert beständig fortgeführt werden.