DE102017118089A1 - Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff sowie Kraftfahrzeug Blattfeder - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff sowie Kraftfahrzeug Blattfeder Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder 1 aus Faserverbundwerkstoff für ein Kraftfahrzeug, wobei ein Faserverbundwerkstoff in einem Formwerkzeug 14 geformt und zumindest teilweise ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein endseitig an der Blattfeder 1 angeordneter Lagerschuh 4 vor oder während des Einlegens des Faserverbundwerkstoffes in das Formwerkzeug 14 eingelegt wird, dergestalt, das sich das Matrixharz an eine Innenmantelfläche 6 einer im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeöffnung 5 des Lagerschuhs 4 anschmiegt, wobei die U-förmige Aufnahmeöffnung 5 das Ende 2 der Blattfeder 1 übergreift.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftfahrzeug Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 10.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei Kraftfahrzeugen Federn im Bereich des Fahrwerks einzusetzen, so dass das jeweilige Rad bzw. die Achse gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie ein- und ausfedern kann. Zum einen werden Schraubendruckfedern eingesetzt.
  • Es ist jedoch auch bekannt, dass Blattfedern eingesetzt werden. Diese Blattfedern können beispielsweise als Querblattfeder oder auch als Längsblattfeder in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein.
  • Solche Blattfedern werden aus metallischen Werkstoffen hergestellt. Jedoch ist es auch bekannt, dass die Blattfedern aus Faserverbundwerkstoff hergestellt werden. Hierzu wird Faserwerkstoff mit Matrixharz versetzt und in Form gebracht bzw. nachverdichtet und in einem Formwerkzeug zumindest teilweise, bevorzugt vollständig ausgehärtet. Die so hergestellte Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff wird dann nachbearbeitet und beispielsweise an ihrem Ende mit einem Lagerauge nachbearbeitet. Zur Befestigung einer solchen Blattfeder in einem Kraftfahrzeug sind an den Enden Aufnahmen vorgesehen, insbesondere Lageraugen, in welchen beispielsweise wiederum ein Gummimetalllager angeordnet ist. Es können jedoch auch Klemmaufnahmen oder sonstige Aufnahmen an den Enden der Blattfeder vorgesehen sein. Üblicherweise bezeichnet man solche Aufnahmen als Lagerschuh.
  • Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2016 100 743 A1 bekannt.
  • Die Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff wird hierzu zunächst hergestellt und dann in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt wird der Lagerschuh mit dem Ende der Blattfeder gekoppelt. Hierzu wird insbesondere die Blattfeder in eine Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs eingeschoben und kraftschlüssig oder geklemmt befestigt.
  • Aufgrund von Fertigungstoleranzen und/oder Produktionsverschmutzungen ist die Koppelung von Ende der Blattfeder und Lagerschuh mitunter nur suboptimal ausgebildet. Insbesondere kann es zu einer erhöhten Vorspannkraft kommen, die sich mitunter auf die Langlebigkeit der hergestellten Verbindung zwischen Lagerschuh und Ende der Blattfeder auswirkt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Koppelungsmöglichkeit eines Endes einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff mit einem Lagerschuh aufzuzeigen, die gegenüber dem Stand der Technik einfacher herzustellen ist, bei gleichzeitig verbesserter Qualität der Verbindung.
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
  • Ein gegenständlicher Teil der Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugblattfeder aus Faserverbundwerkstoff mit den Merkmalen im Anspruch 10 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff für ein Kraftfahrzeug sieht vor, dass ein Faserverbundwerkstoff in einem Formwerkzeug geformt wird und zumindest teilweise ausgehärtet wird. Es zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zumindest ein endseitig an der Blattfeder angeordneter Lagerschuh vor oder während des Schließens des Formwerkzeugs bzw. vor oder während des Einlegens des Faserverbundwerkstoffs in das Formwerkzeug selbst eingelegt wird. Dies bedingt, dass sich während des Formens der Blattfeder aus dem Faserverbundwerkstoff selbst das Matrixharz an eine Innenmantelfläche einer insbesondere im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs anschmiegt, wobei die U-förmige Aufnahmeöffnung das Ende der Blattfeder übergreift. Die Aufnahmeöffnung kann auch im Querschnitt omegaförmig oder schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein. Insbesondere wird somit eine stoffschlüssige Verbindung von der Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff mit der Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs mittels des Matrixharzes hergestellt.
  • Der Lagerschuh selbst ist zur Aufnahme der Blattfeder im Querschnitt mit einem oberen Schenkel und einem unteren Schenkel sowie einem dazwischen liegenden Talbereich ausgebildet. Oberer und unterer Schenkel können gleich lang sein, jedoch auch voneinander verschieden lang sein. Der Talbereich ist bevorzugt im Querschnitt abgerundet ausgebildet, kann jedoch auch eckig ausgebildet sein. Die Aufnahmeöffnung kann an ihren Querseiten geschlossen sein, so dass das Ende der Blattfeder umfangsseitig vollständig umgriffen ist. Die Aufnahmeöffnung kann jedoch auch an ihren Querseiten offen sein, so dass nur ein oberer Schenkel und ein unterer Schenkel des Endes jeweils auf der Oberseite und der Unterseite der Blattfeder aufliegen.
  • Verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Herstellungsverfahren für Blattfedern aus Faserverbundwerkstoff sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombinierbar.
  • So kann beispielsweise ein RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding) durchgeführt werden. Beim RTM-Verfahren werden die trockenen Fasern in Form von mehreren Textillagen bereitgestellt und unter Aufbringen eines Binders aufeinander geschichtet bzw. vorfixiert. Danach wird das trockene Halbzeug, welches bereits eine Blattfederkontur besitzt, in ein RTM-Werkzeug eingelegt. Ebenfalls wird gleichzeitig oder vorher erfindungsgemäß dann der Lagerschuh eingelegt. Im Anschluss wird Matrixharz in die Kavität des Formwerkzeugs eingespritzt und das Matrixharz dringt durch die Fasern. Unter Temperatur trocknet die Blattfeder aus. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bevorzugt der Lagerschuh bereits auf das Blattfederhalbzeug aus trockenem Faserverbundwerkstoff aufgesteckt und zusammen mit dem Blattfederhalbzeug in das RTM-Werkzeug eingelegt.
  • Auch kann ein Prepreg-Verfahren durchgeführt werden. Hier werden zum Aufbau der Blattfeder mehrere Lagen aus mit Matrixharz getränkten oder imprägnierten Fasern übereinandergelegt. Das so hergestellte Halbzeug wird in eine Formpresse eingelegt und durch Formpressen wird die Blattfedergeometrie hergestellt. Auch hier kann der Lagerschuh auf das Prepreg-Halbzeug aufgesteckt werden und mit dem Prepreg-Halbzeug zusammen in die Formpresse eingelegt werden. Die so geformte Blattfeder mit Lagerschuh härtet zumindest teilweise in der Formpresse aus. Es kann jedoch auch beispielsweise noch in einer nachgelagerten Ofenvorrichtung ein vollständiger Aushärteprozess stattfinden. Auch kann der Aushärtungsprozess in der Formpresse selbst stattfinden oder in einer nachgelagerten Formpresse.
  • Ebenfalls kann ein Towpreg-Verfahren durchgeführt werden. Hierbei wird ein Blattfederhalbzeug in einem Wickelverfahren hergestellt. Ein Lagerschuh wird auf das so durch Wickeln hergestellte Blattfederhalbzeug aufgesetzt und in eine Formpresse transportiert und dort zur Blattfeder geformt. Im Anschluss kann wiederum beispielsweise in einer nachgeschalteten Ofenvorrichtung ein Aushärtevorgang stattfinden. Auch kann der Aushärtungsprozess in der Formpresse selbst stattfinden oder in einer nachgelagerten Formpresse.
  • Auch ist es möglich, zunächst nur den Lagerschuh in das Formwerkzeug einzulegen und im Anschluss daran dann entsprechend Faserverbundwerkstoff einzubringen.
  • Erfindungsgemäß kann somit im Bereich der Kontaktfläche zwischen Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung und Außenmantelfläche des Endes der Blattfeder ein vollständiger Anlagenkontakt hergestellt werden. Eventuelle Vorspannungen oder auch Spannungsdeformationen von zwei zunächst unterschiedlich hergestellten Bauteilen beim anschließenden Koppelungsprozess werden erfindungsgemäß vermieden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass sich das Matrixharz auch insbesondere in einem Talbereich der Aufnahmeöffnung anschmiegt und somit bis hin zur Stirnfläche des Endes der Blattfeder ein vollständiger Kontakt zwischen Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung und Außenmantelfläche der Blattfeder hergestellt ist.
  • Im Sinne der Erfindung wird besonders bevorzugt an beiden Enden der Blattfeder jeweils ein Lagerschuh angeordnet. Der Lagerschuh selbst kann insbesondere auch ein Lagerauge aufweisen, um beispielsweise ein Gummimetalllager aufzunehmen. Der Lagerschuh selbst ist weiterhin bevorzugt als einstückiges und werkstoffeinheitliches Bauteil ausgebildet. Bevorzugt ist der Lagerschuh aus metallischem Werkstoff ausgebildet. Beispielsweise aus Leichtmetall oder einer Stahllegierung.
  • Der erfindungsgemäße Effekt ist nunmehr, dass sich das Matrixharz während des Formprozesses in dem entstehenden Kontaktbereich an die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung anlegt und somit eine vollständige Verbindung, insbesondere vollständige Anlage in den Kontaktflächen sichergestellt ist. Gleichzeitig geht das Matrixharz eine stoffschlüssige Verbindung mit der Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung ein.
  • Die Qualität der hergestellten Verbindung, insbesondere hinsichtlich im Betrieb auftretender Spannungen wird gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Koppelungsverfahren deutlich verbessert. Entstehende Spalte, die zwischen der Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung und Außenmantelfläche des Endes der Blattfeder entstehen könnten, werden erfindungsgemäß vermieden. Sollten geringfügige Produktionsverschmutzungen vorhanden sein, werden diese durch das Matrixharz mit eingeschlossen und wirken sich somit nicht auf die Qualität der hergestellten Verbindung aus. Es kommt zu einer großflächigen und toleranzunkritischen immer anliegenden Kontaktfläche von Blattfeder und Lagerschuh während des Prozesses.
  • Besonders bevorzugt kann hierzu das Formwerkzeug ein Pressenwerkzeug sein. Der Anteil Matrixharz wird insbesondere im Endbereich der Blattfeder dergestalt bemessen, dass zumindest im Endbereich ein Überschuss an Matrixharz vorhanden ist, so dass bei geschlossenem Formwerkzeug die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung mit austretendem Matrixharz bedeckt bzw. benetzt wird. Alternativ oder ergänzend kann das Formwerkzeug den Faserverbundwerkstoff beim Formvorgang derart nachverdichten, dass sich im Bereich des Endes der Blattfeder austretendes Matrixharz an die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung anschmiegt. Insbesondere wird somit auch ein Talbereich des U-förmigen Querschnitts der Aufnahmeöffnung mit Matrixharz benetzt.
  • In bevorzugter Ausgestaltungsvariante weist der Lagerschuh und insbesondere die Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs bereits vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens seine Sollgeometrie auf.
  • Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Aufnahmeöffnung zu Beginn des Formprozesses eine Spielpassung aufweist, bezogen auf die Dicke des Endes der Blattfeder. Durch den Umformprozess selber wird diese Spielpassung auf eine Übergangspassung oder eine Presspassung zusammengedrückt. Der Vorteil ist, dass insbesondere auf ein Halbzeug des Faserwerkstoffes bzw. des Faserverbundwerkstoffes die Aufnahmeöffnung aufgesteckt werden kann, wenn diese eine Spielpassung aufweist. Durch den Umformprozess selber muss sich somit nicht nur das Matrixharz und ggf. Faserwerkstoff an die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung anpassen, vielmehr wird auch die Aufnahmeöffnung an das herzustellende Ende der Blattfeder angepasst. Insbesondere wird die Aufnahmeöffnung hier zusammengedrückt bzw. gequetscht.
  • Zur Verbesserung der hergestellten stoffschlüssigen Verbindung wird weiterhin besonders bevorzugt auf die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung ein Primer aufgetragen.
  • Weiterhin besonders vorteilig kann der Lagerschuh mit dem Ende der Blattfeder über formschlüssige Mittel gekoppelt werden, wobei bevorzugt das Ende der Blattfeder von dem Mittel selbst durchgriffen wird. Hierbei handelt es sich insbesondere um Bolzen bzw. Schrauben. Hierzu können insbesondere zunächst zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Löcher den Lagerschuh und das Ende der Blattfeder durchgreifend eingebracht werden und dann Schrauben bzw. Bolzen oder auch Nieten in diese Löcher eingebracht werden. Die Schraube dient auch als eine kraftschlüssige Verbindung. Insbesondere werden durch die Schraubenvorspannkräfte einerseits die Kontaktflächen zwischen Matrix/Harz und den Schenkeln der Aufnahmeöffnung angedrückt und andererseits Schrumpfspannungen oder gar in Frage kommende Ablösespalte wieder geschlossen. Ein Niet oder Bolzen kann entsprechend nachgedrückt werden.
  • Insbesondere beim thermischen Aushärteprozess kommt es beim Abkühlen zu einem stärkeren Schrumpfen der Blattfeder selbst im Vergleich zu einem Lagerschuh aus metallischem Werkstoff. Die Schrauben bzw. Bolzen oder auch Niete werden mit einer Nachdrückkraft eingebracht zum Kalibrieren. Dadurch, dass der Faserverbundwerkstoff somit stärker schrumpft als ein vergleichbarer Metallwerkstoff, kommt es zu einem Eigenkalibriervorgang. Eingesetzte Schraubenbolzen und/oder Niete werden somit in dem metallischen Lagerschuh fixiert gehalten. Durch das stärkere/weitere Schrumpfen des Faserverbundwerkstoffes findet für den Faserverbundwerkstoff ein Eigenkalibriervorgang statt, so dass dieser entsprechend in der Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs gehalten ist. Auch ist es vorstellbar, mit einem externen Werkzeug nochmals eine Nachdrückkraft aufzubringen, um die Schrauben bzw. Bolzen und/oder Niete weiter einzubringen bzw. einzudrücken.
  • Weiterhin weist die Aufnahmeöffnung eine Breite auf, die gleich oder kleiner ist als die Breite der Blattfeder selbst. Somit steht die Aufnahmeöffnung seitlich über die Blattfeder über. Somit kann bei der Herstellung im Formwerkzeug eine bessere Dichtwirkung erzielt werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftfahrzeugblattfeder aus Faserverbundwerkstoff mit mindestens einem endseitig angeordneten Lagerschuh aus metallischem Werkstoff, wobei eine im Querschnitt U-förmige Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs das Ende der Blattfeder übergreift. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Kraftfahrzeugblattfeder dadurch aus, dass eine Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung des Lagerschuhs mit einer Außenmantelfläche der Blattfeder an den Kontaktflächen bzw. den Kontaktbereichen vollständig anliegt. Hierzu ist die Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung mit Bereichen der Außenmantelfläche des Endes der Blattfeder mittels des Matrixharzes des Faserverbundwerkstoffes der Blattfeder stoffschlüssig gekoppelt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfacheren Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
    • 1 eine Blattfeder in perspektivischer Ansicht aus dem Stand der Technik,
    • 2 das Ende einer Blattfeder in Seitenansicht, bekannt aus dem Stand der Technik,
    • 3 das Ende in Seitenansicht, hergestellt mit der vorliegenden Erfindung,
    • 4 eine Blattfeder in Seitenansicht, hergestellt mit der vorliegenden Erfindung,
    • 5 einen Teilausschnitt eines Werkzeuges zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 6 eine Schnittlinie durch ein Ende der Blattfeder gemäß Schnittlinie A-A aus 4,
    • 7 eine alternative Ausgestaltungsvariante zu 6,
    • 8 eine perspektivische Ansicht des Endes einer Blattfeder mit Lagerschuh, und
    • 9 ein Ende einer erfindungsgemäßen Blattfeder.
  • In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
  • 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Blattfeder 1 zur Anordnung an einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug. Die Blattfeder 1 ist als länglicher Körper ausgebildet und weist eine Länge L, eine Höhe H sowie eine Breite B auf. Hier dargestellt ist die Blattfeder 1 in ihren Abmessungen über die gesamte Länge L, die Breite B und Höhe H konstant. Breite B und Höhe H können jedoch auch über die Länge L variieren. Die Blattfeder 1 ist aus Faserverbundwerkstoff hergestellt.
  • An gegenüberliegenden Seiten ist jeweils ein Ende 2 der Blattfeder 1 angeordnet. Ebenfalls befindet sich an dem jeweiligen Ende 2 eine Stirnseite 3.
  • 2 zeigt nunmehr eine Koppelungsmöglichkeit bei einem Ende 2 einer Blattfeder 1 in Seitenansicht gemäß dem Stand der Technik. Hierbei wird ein Lagerschuh 4 auf das Ende 2 der Blattfeder 1 aufgesetzt. Der Lagerschuh 4 kann von einer Seite her, also in Richtung der Breite B, seitlich aufgeschoben werden oder aber in Längsrichtung, also über die Stirnseite 3, aufgeschoben werden. Der Lagerschuh 4 selbst weist eine Aufnahmeöffnung 5 mit einer Innenmantelfläche 6 auf. Zu erkennen ist auf der unteren Bildebene, dass ein Spalt 7 zwischen Innenmantelfläche 6 im unteren Bildebenenbereich und Außenmantelfläche 8 ebenfalls im unteren Bildebenenbereich des Endes 2 der Blattfeder 1 verbleibt.
  • Wird nunmehr ein Bolzen oder eine Verschraubung den Lagerschuh 4 und das Ende 2 der Blattfeder 1 durchgreifend angeordnet, tritt hier eine Verspannung auf. Darüber hinaus sind in Eckbereichen an der Stirnseite 3 Aussparungen 9 verbleibend. In der hier dargestellten Variante weist der Lagerschuh 4 zusätzlich ein Lagerauge 10 auf zur Aufnahme eines Gummimetalllagers 11. Die Blattfeder 1 kann einzelne Lagen aufweisen, was schematisch angedeutet ist.
  • 3 zeigt nunmehr eine Blattfeder 1, hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Auch hier ist ein Lagerschuh 4 auf das Ende 2 der Blattfeder 1 aufgesetzt, wobei jedoch in den Kontaktbereichen zwischen Innenmantelfläche 6 und Außenmantelfläche 8 jeweils ein vollständiger Anlagenkontakt hergestellt ist. Es sind somit keine Spalte oder Aussparungen vorhanden. Das Matrixmaterial der Blattfeder 1 hat sich während des Herstellungsvorganges somit vollständig an die Innenmantelfläche 6 in den entstehenden Kontaktbereichen angelegt, insbesondere auch in einem Talbereich 21 der Aufnahmeöffnung 5. Die Aufnahmeöffnung 5 übergreift das Ende 2 der Blattfeder 1 in deren Längsrichtung 22.
  • Weiterhin bevorzugt sind in Einlaufbereichen 12 der Aufnahmeöffnung 5 abgerundete Kanten 13 angeordnet. Dies ist vorteilig bei der Montage während des Produktionsvorganges. Gleichzeitig bietet sich jedoch auch während des Betriebes ein Vorteil, da Spannungsspitzen in diesem Bereich vermieden werden.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Blattfeder 1. An jedem Ende 2 ist hier ein Lagerschuh 4 das Ende 2 übergreifend angeordnet. Der Lagerschuh 4 weist jeweils ein Lagerauge 10 auf, was jedoch nicht zwingend sein muss.
  • 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch ein erfindungsgemäßes Formwerkzeug 14. Ein Oberwerkzeug 15 und ein Unterwerkzeug 16 sind relativ zueinander bewegbar und weisen bei geschlossenem Formwerkzeug 14 dazwischenliegend einen Formhohlraum 17 auf. In 5 ist das Formwerkzeug 14 jedoch geöffnet dargestellt. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass der Lagerschuh 4 bereits in das Formwerkzeug 14 eingelegt ist. Dies kann zeitlich mit einem nicht näher dargestellten Halbzeug eines Faserverbundwerkstoffes erfolgen. Jedoch kann auch zeitlich vor Einlegen des Halbzeuges des Faserverbundwerkstoffes bereits der Lagerschuh 4 in das Formwerkzeug 14 eingelegt sein.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht gemäß der Schnittlinie A-A aus 4. Hier dargestellt ist, dass das Ende 2 der Blattfeder 1 von einem oberen Schenkel 18 und einem unteren Schenkel 19 der Aufnahmeöffnung 5 des Lagerschuhs 4 übergriffen ist. Die Breite B18 und B19 ist jeweils kleiner als die Breite des Endes 2 der Blattfeder 1.
  • 7 zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante. Hierbei ist zu erkennen, dass die Aufnahmeöffnung 5 das Ende 2 der Blattfeder 1 außenseitig vollständig umgreift, mithin auch an der auf die Bildebene bezogen linken und rechten Seite.
  • 8 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Endes 2 der erfindungsgemäßen Blattfeder 1. Zu erkennen sind Öffnungen 20, die den Lagerschuh 4 und die Blattfeder 1 durchgreifen. Hier kann eine nicht näher dargestellte Schraube oder Bolzen oder auch Niet eingebracht werden, um eine zusätzliche formschlüssige Koppelung zu ermöglichen. Ferner ist zu erkennen, dass der Lagerschuh 4 seitlich über die Blattfeder übersteht.
  • 9 zeigt ein Ende 2 einer erfindungsgemäßen Blattfeder 1. Hierbei ist in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z der auf die Bildebene bezogene untere Schenkel 19 in Längsrichtung 22 der Blattfeder 1 länger ausgebildet als der auf die Bildebene bezogene und in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z darüber befindliche obere Schenkel 18. Der Talbereich 21 ist hier im Wesentlichen eckig ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist auch in den 4, 5 und 8 dargestellt.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass der auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z bezogen obere Schenkel 18 länger ausgebildet ist, als der untere Schenkel 19. Auch können an einem Ende 2 die Schenkel 18, 19 unterschiedlich lang ausgebildet sein und an dem gegenüberliegenden Ende 2 sind die Schenkel 18, 19 im Wesentlichen gleich lang ausgebildet. Durch eine Verlängerung des Schenkels an der Unterseite 19 bzw. Oberseite 18 wäre es möglich das Einfederungsverhalten der Blattfeder 1 zu beeinflussen. Ferner kann insbesondere die Dauerhaltbarkeit der hergestellten Verbindung gerade bei Biegewechselbeanspruchung aufgrund eines entsprechend angeordnet längeren Schenkels positiv beeinflusst werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 -
    Blattfeder
    2 -
    Ende zu 1
    3 -
    Stirnseite zu 2
    4 -
    Lagerschuh
    5 -
    Aufnahmeöffnung
    6 -
    Innenmantelfläche zu 5
    7 -
    Spalt
    8 -
    Außenmantelfläche zu 2
    9 -
    Aussparung
    10-
    Lagerauge
    11 -
    Gummimetalllager
    12-
    Einlaufbereich
    13 -
    abgerundete Kante
    14-
    Formwerkzeug
    15-
    Oberwerkzeug
    16-
    Unterwerkzeug
    17 -
    Formhohlraum
    18 -
    oberer Schenkel
    19 -
    unterer Schenkel
    20 -
    Öffnungen
    21 -
    Talbereich
    22 -
    Längsrichtung zu 1
    L -
    Länge
    H -
    Höhe
    B -
    Breite
    Z -
    Kraftfahrzeugvertikalrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016100743 A1 [0006]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder (1) aus Faserverbundwerkstoff für ein Kraftfahrzeug, wobei ein Faserverbundwerkstoff in einem Formwerkzeug (14) geformt und zumindest teilweise ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein endseitig an der Blattfeder (1) angeordneter Lagerschuh (4) vor oder während des Schließens des Formwerkzeugs (14) in das Formwerkzeug (14) eingelegt wird, dergestalt, das sich das Matrixharz an eine Innenmantelfläche (6) einer Aufnahmeöffnung (5) des Lagerschuhs (4) anschmiegt, wobei die Aufnahmeöffnung (5) das Ende (2) der Blattfeder (1) in deren Längsrichtung (22) übergreift.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (14) ein Pressenwerkzeug ist, wobei der Anteil Matrixharz dergestalt bemessen wird, dass zumindest im Endbereich der Blattfeder (1) ein Überschuss vorhanden ist, so dass bei geschlossenem Formwerkzeug (14) die Innenmantelfläche (6) der Aufnahmeöffnung (5) mit Matrixharz bedeckt wird und/oder dass das Formwerkzeug (14) den Faserverbundwerkstoff derart nachverdichtet, dass sich im Bereich des Endes (2) der Blattfeder (1) austretendes Matrixharz an die Innenmantelfläche (6) der Aufnahmeöffnung (5) anschmiegt, insbesondere in einem Talbereich des U-förmigen Querschnittes.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschuh (4) ein einstückig und werkstoffeinheitliches Bauteil ist und/oder dass der Lagerschuh (4) ein Lagerauge (10) zur Aufnahme eines Gummi-Metall-Lagers (11) aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschuh (4) aus metallischem Werkstoff ausgebildet ist, insbesondere aus Leichtmetall oder Stahl.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (5) zu Beginn des Formprozesses eine Spielpassung, bezogen auf die Höhe (H) des Endes (2) der Blattfeder (1) aufweist und durch den Umformprozess auf eine Übergangspassung oder Presspassung zusammengedrückt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenmantelfläche (6) der Aufnahmeöffnung (5) ein Primer aufgetragen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (8) des Endes (2) der Blattfeder (1) und die Innenmantelfläche (6) der Aufnahmeöffnung (5) stoffschlüssig verbunden werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschuh (4) mit dem Ende (2) der Blattfeder (1) über formschlüssige Mittel gekoppelt wird, wobei das Ende (2) der Blattfeder (1) von dem Mittel durchgriffen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (5) eine Breite (B) aufweist, die kleiner oder gleich der Breite (B18/B19) der Blattfeder (1) ist.
  10. Kraftfahrzeug Blattfeder (1) aus Faserverbundwerkstoff mit mindestens einem endseitig angeordneten Lagerschuh (4) aus metallischem Werkstoff, wobei eine Aufnahmeöffnung (5) das Ende (2) der Blattfeder (1) in deren Längsrichtung (22) übergreift, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenmantelfläche (6) der Aufnahmeöffnung (5) des Lagerschuhs (4) mit einer Außenmantelfläche (8) der Blattfeder (1) an der Kontaktfläche vollständig anliegt, wobei die Innenmantelfläche (6) mit der Außenmantelfläche (8) mittels des Matrixharzes des Faserverbundwerkstoffes stoffschlüssig gekoppelt ist.
  11. Kraftfahrzeug Blattfeder (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (5) im Querschnitt U-förmig konfiguriert ist und/oder dass die Aufnahmeöffnung (5) einen oberen Schenkel (18) und einen unteren Schenkel (19) aufweist sowie einen dazwischen liegenden Talbereich (21) aufweist.
  12. Kraftfahrzeug Blattfeder (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (18, 19) eine voneinander verschiedene Länge aufweisen, insbesondere ist der in Einbausituation auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z untere Schenkel (19) länger als der obere Schenkel (18), oder der obere Schenkel (18) ist länger als der untere Schenkel (19).
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