Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

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Präzisierungen der „dynamischen Federberechnungen“, vor allem für
Schraubenfedern [5.42].
Aufbauend auf den Arbeiten von Haringx [5.55] und Gross [5.43] wurden
von St. Lutz [5.109] die Berechnungen der Längs-, Quer- und Dreheigenfrequenzen
von Schraubenfedern analysiert und überarbeitet. Messungen mit
einer selbst entwickelten Einrichtung und computergestützten Auswerteverfahren
ergaben z. T. recht große Abweichungen gegenüber den berechneten
Werten. Die Erklärung für diese Abweichungen wurde in der Gestaltung der
Endwindungen und der Art der Auflagerbedingungen gefunden [5.118]
[5.107]. Die Untersuchungen wurden von V. Geinitz weitergeführt [5.81]
[5.103][5.108].
Neben zahlreichen Arbeiten, die sich mit dem Einsatz der Rechentechnik
für Federberechnung und –auswahl beschäftigen und auf die im nächsten
Abschnitt eingegangen werden soll, sind auch Arbeiten zu finden, die sich
mit dem Einsatz und der Auslegung von Federn in der Mikrotechnik befassen
[5.165][5.164].
Die Dauerschwingprüfung hat seit A. Wöhler, J. Bauschinger und C. Bach
einen langen Weg genommen, ehe sie auch in der Federntechnik Einzug
gefunden hatte. Auf diesem Weg gab es vor allem auch prinzipielle, grundlegende
Dinge zu klären. Es fehlten Festlegungen über eine einheitliche
Vorgehensweise bei der Festigkeitsprüfung von Werkstoffen und Bauteilen.
So findet man Anfang des 20. Jahrhunderts verschiedene Diskussionen zu
den elastischen Verformungen [5.9][5.168], zur Gültigkeit des Hooke’schen
Gesetzes [5.11] und zum Begriff der „Streckgrenze“ [5.8]. In späteren Jahren
wird dann auch für Federwerkstoffe, die im Spannungs-Dehnungs-
Diagramm keine ausgeprägte Streckgrenze aufweisen, für die Streckgrenze
der Begriff „0,2%-Dehngrenze“ eingeführt.
Mit der Einrichtung und dem Ausbau von Materialprüfungsanstalten an
Technischen Hochschulen (1871 TH München, Bauschinger; 1884 TH
Stuttgart, Bach u. a. in Darmstadt und Berlin) ist der Weg für die Prüfungen
der Konstruktionsmaterialien und für grundlegende Untersuchungen des
Werkstoffverhaltens auf die unterschiedlichsten Beanspruchungen eröffnet
worden [5.4]. Obwohl beispielsweise die Anstalt in Stuttgart über eine
Drahtzerreißmaschine verfügte, sind spezielle Prüfeinrichtungen für Federn
erst viel später entwickelt und in die Ausrüstungen von zentralen Prüfanstalten
(z. B. in Darmstadt) aufgenommen worden.
Intensive Untersuchungen an Federwerkstoffen und Federn sind erst in der
2. Hälfte des 20. Jahrhunderts zu verzeichnen. Hier war zunächst die Antwort
auf die Frage zu finden, ob es Zusammenhänge zwischen statischen
Festigkeitswerten „Zugfestigkeit“ und „Streckgrenze“ und bestimmten
„dynamischen Festigkeitswerten“ (z. B. die „Biegewechselfestigkeit“ oder