Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

139
1914), Johann Bauschinger (1834 – 1893) und Carl Bach (1847 – 1931)
verdient gemacht. Während in den Publikationen über Federn des 19. Jahrhunderts
und auch noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts der Festigkeitsnachweis
auf Grund der größtenteils noch fehlenden speziellen Festigkeitswerte
für Federwerkstoffe, die es außerdem zum größten Teil noch nicht
gab, keine besondere Rolle spielte, wendete man sich jetzt immer öfter
diesem Anliegen zu.
Diesem Bestreben, neben der Berechnung der Verformung (Funktionsnachweis)
der Federn auch die Seite der Tragfähigkeit zuverlässig abschätzen
zu können, dienten auch Arbeiten, die sich einer exakteren Bestimmung
der Nennspannungen zuwendeten [5.100]. Für die stabförmigen Grundkörper
von Federn waren die Grundbeziehungen für Biege- und Torsionsspannungen
seit langem bekannt (s. Abschnitt 5.3). Federn besitzen jedoch vielgestaltige
Körperformen, die ganz oder abschnittweise gerade, gekrümmt,
gebogen, gewunden oder spiralförmig sein können. Im vorherigen Abschnitt
wurden bereits die Arbeiten von A. Röver erwähnt, in denen die Spannungserhöhung
an der Windungsinnenseite von Schraubenfedern besprochen
wurde. Sehr tiefgründig wird dieses Problem dann 1930 von O. Göhner
bearbeitet [5.37][5.38]. Der von ihm ermittelte und in die Literatur als Göhner-Faktor
eingegangene Korrekturfaktor für die Schubspannungen im
Drahtquerschnitt von Schraubenfedern ist vom Wickelverhältnis w = D/d
abhängig und ist seitdem in allen Berechnungsunterlagen für Schraubenfedern
verankert. Da dieser Korrekturfaktor Ergebnis einer Reihenentwicklung
ist, erschien er vielen Anwendern als etwas zu kompliziert. So wurden,
wie schon im vorangegangenen Abschnitt erwähnt, von Wahl und Bergsträßer
einfachere Beziehungen gefunden, die wegen der nur gering abweichenden
Werte gegenüber dem Göhner-Faktor oft angewendet werden
[5.67] (s. a. [5.154][5.36][5.12]).
Eine wesentliche Weiterentwicklung erfuhr die Federntechnik (Berechnung,
Herstellung und Werkstoffe) durch die Arbeiten von Siegfried Gross und
Ernst Lehr. Im VDI-Verlag erschien 1938 von diesen beiden Autoren eine
beachtenswerte Monographie zu den Federn [5.48]. Diese umfassende Darstellung
der statischen und vor allem dynamischen Berechnung der Federn
hat es in dieser Form in den nachfolgenden Jahren des 20. Jahrhunderts
nicht mehr gegeben. Deshalb wird auch heute noch, besonders wenn es um
Schwingungsprobleme an Federn geht, auf dieses Werk zurückgegriffen.
Ende des 20. Jahrhunderts werden in [5.122] und [5.121] von M. Meissner,
K. Wanke und H.-J. Schorcht auch dynamische Berechnungen an Federn
(Federantriebe, Eigenfrequenzen) wieder in einem „Federnbuch“ behandelt.
Die fruchtbare Zusammenarbeit von Gross und Lehr wird durch den 2.
Weltkrieg je unterbrochen. E. Lehr kehrt aus dem Krieg nicht mehr zurück.