Die Geschichte der Metallfedern und der Federntechnik in ...

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2.3.2 Biegefedern (Biegebeanspruchte Federn) [2.4][2.13]
Als älteste Form ist die Biegestabfeder anzusehen, die zum Bogen gespannt
für das Abschießen von Pfeilen verwendet wurde. Die Urform der Drehfeder
(Schenkelfeder) findet man an Gewandnadeln (Bronzezeit, etwa 2000 v.
d. Z.), den sogenannten Fibeln (s. Bild 2.1), die aus Drähten gefertigt wurden,
wobei das "gelenkige" Ende der Nadel etwa zwei bis vier schraubenförmig
angeordnete Windungen aufweist. Ebenfalls in der Bronze- und
weiter in der Eisenzeit sind Blattfedern, die man in der Waffentechnik einsetzte,
nachweisbar. Erst später werden diese (auch Drahtfedern) gebogen
bzw. gekrümmt und zum Teil auch schon mit einzelnen Windungen versehen
in Zuhaltungen und Schlössern an Behältnissen (Truhen, Schatullen)
verwendet. Schließlich werden Blattfedern auch zu Spiralen mit mehreren
Windungen geformt, die als Spiralfedern bezeichnet werden und vornehmlich
für die Uhrentechnik entwickelt wurden.
Scheibenförmige Biegefedern werden in Aneroid-Barometern erstmals als
Bauelemente für die Kraft-Weg-Umsetzung genutzt, obwohl diese Federart
bereits ihren Ursprung in der Trommel (mit Fell/Leder bespannte Zylinder
aus Holz) haben dürfte.
Die heutige Vielfalt der Formen von stabförmigen, gekrümmten, gewundenen
als auch scheibenförmigen Biegefedern hat sich aus den genannten
Grundformen unter Anpassung an die verschiedensten Aufgaben und konstruktiven
Erfordernisse entwickelt.
2.3.3 Verdrehfedern (Torsionsbeanspruchte Federn) [2.4][2.13]
Für diese Federart wurden im Altertum nichtmetallische Stoffe, meist in
Streifen geschnittene Häute, Tiersehnen, Haare und Pflanzenfasern verwendet.
Diese wurden beiderseits entsprechend gefasst (verdrehsicher fest eingespannt),
wobei dann ein Ende gegenüber dem anderen verdreht wurde.
Diese Art Torsionsfeder setzte man in Wurf- und Schleudereinrichtungen (s.
Bild 2.3) ein, wobei sie meist in der Kombination mit Biegefedern zur Wirkung
gebracht wurde.
Schraubendruckfedern findet man erstmals in Skizzen und Zeichnungen
von Leonardo da Vinci (s. Bild 2.5 und [2.9]).
Eine Kegeldruckfeder (Kegelstumpffeder) in Form eines mit Steigung gewickelten
Federbandes wurde erstmals 1844 von Baille als Pufferfeder an
Eisenbahnwaggons eingesetzt.