Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

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Berechnungsvorschriften noch heute in der Technischen Mechanik mit
ihrem Namen verbunden sind.
Immer wieder regten dabei vor allem Fälle zu Lösungen an, die als “statisch
unbestimmt” einzuordnen waren. Lösungsverfahren sind hier neben den
bereits genannten Tragwerkstechnikern vor allem durch Navier und später
durch Carlo Alberto Castigliano (1847 - 1884) eingeführt worden. Bedeutungsvoll
für die Entwicklung der Federtheorie ist dabei die von Castigliano
praktizierte Vorgehensweise, zur Behandlung elastizitätstheoretischer Zusammenhänge
die Formänderungsarbeit heranzuziehen, mit der auch statisch
unbestimmte Fälle lösbar waren. Castigliano wendet seine neue Theorie
als erster zur Berechnung von Federn an und sorgt mit seinem Buch
“Theorie der Biegungs- und Torsions-Federn” (1888 aus dem Italienischen
übersetzt erschienen [5.16]) ausgangs des 19. Jahrhunderts für die zweite
geschlossene Darstellung der Berechnung von Federn nach F. Reuleaux.
Die Entwicklung des Maschinenbaus, des Transportwesens (Eisenbahn,
Schiff- und Automobilbau) und der Stahlindustrie im 19. Jahrhundert war
mit Anforderungen an das Ingenieurwesen verbunden, die sich vor allem in
der Frage nach ertragbaren Materialbeanspruchungen als Basis für Entwurfsberechnungen
und in der gesamten Konstruktionstechnik stellten. In
zahlreichen Lehrbüchern dieser Zeit, die die Fachgebiete Festigkeitslehre,
Maschinen- und Bautechnik behandeln, ist das Bemühen zu erkennen, sowohl
den Auszubildenden als auch den im Berufsleben stehenden praktikable
Materialkennwerte zu vermitteln.
Ausgehend von den Erfordernissen der Bautechnik waren dies zunächst auf
deutschsprachigem Gebiet Johann Albert Eytelwein (1764 - 1848), Direktor
der 1799 gegründeten Bauakademie in Berlin, mit seinem 1808/09 erschienenen
dreibändigen “Handbuch der Statik fester Körper”, Franz Joseph
Ritter von Gerstner (1756 - 1832), Wasserbaudirektor und Professor in Prag
mit der Herausgabe (1831 zusammen mit seinem Sohn Franz Anton Gerstner
(1793 - 1840)) des “Handbuchs der Mechanik für Praktiker”, und später
Julius Weisbach (1806 - 1871), Professor an der Bergakademie Freiberg,
der mit seinem “Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik” 1835
diese Bestrebungen auf den Maschinenbau ausdehnte. Weisbach gilt auch
als Mitbegründer der “Allgemeinen Maschinenlehre”, die sich in der ersten
Hälfte des 19. Jahrhunderts als selbständiges Wissens- und Lehrgebiet herausbildete
und in der sowohl festigkeitstechnische, werkstofftechnische,
maschinentechnische als auch konstruktive Grundlagen vermittelt wurden.
Mit dem aufkommenden Maschinenbau zu Beginn des 19. Jahrhunderts
wurden Ingenieure neben einfachen geometrisch-kinematischen Problemen
vor allem mit Anforderungen zur Reibungsminderung, Dichtheit und Festigkeit
der Materialien konfrontiert. Hier war es zunächst der Erfinder der