Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

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5.5.6 Neue Federarten, ihre Berechnung und die Weiterentwicklung
der Berechnung von Schraubenfedern Anfang
des 20. Jahrhunderts
Während die im 19. Jahrhundert erschienen Lehrbücher des Maschinenwesens,
der Elastizitätslehre und die beiden Federbücher vorwiegend nur Biegefedern,
Schraubenfedern und Spiralfedern behandelten, wendet man sich
zu Beginn des 20. Jahrhunderts auch der theoretischen Behandlung neuer
Federformen und Federarten zu.
Bereits 1844 wurde von Baille eine aus Bandstahl gefertigte, schraubenförmig
gewickelte Kegelstumpffeder erfunden (s. Bild 5.13, Fig. 28 und Bild
5.15, Fig. 22), für die es bislang keine Berechnungsbeziehungen gab. Sie
wurde vorwiegend als Pufferfeder in Eisenbahnwaggons eingesetzt und
deshalb (in der damaligen Schreibweise) als „Bufferspirale“ oder Evolutfeder
bezeichnet. Bild 5.19 zeigt eine derartige Feder an der Kupplung eines
Eisenbahnwagens. In allen Federbüchern von Reuleaux an ist sie enthalten.
Castigliano [5.16] leitet für Spiralfedern geometrische Beziehungen her, die
man auch auf diese Federart anwenden könnte. Doch praktikable Dimensionierungsgleichungen
werden für diese Federart nicht angegeben.
Bild 5.19: Kegelfeder aus Federband in einer Eisenbahnwagen-Kupplung
[5.50]
V. Meyer [5.123] versucht ebenfalls, die noch fehlenden Berechnungsbeziehungen
zu erstellen. Von ihm werden eine Reihe geometrischer Beziehungen
eingeführt, für die er auch Näherungen angibt und Beispiele rechnet.
Jedoch wird 1918 von Gerolsky [5.33] im Ergebnis einer recht guten Literaturrecherche
festgestellt, dass es bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht gelungen
ist, Berechnungsbeziehungen für Kegelstumpffedern aus Federband