AT390654B - Lagerkoerper, insbesondere federaugenkoerper - Google Patents

Description

Nr. 390 654

Die Erfindung betrifft einen Lagerkörper, insbesondere einen Federaugenkörper für Blattfedern, wie sie im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden.

Die üblichen in Kraftfahrzeugen verwendeten Blattfedern bestehen gewöhnlich aus einem Paket von Federblättem mit von oben nach unten abnehmender Länge, wobei das oberste längste Federblatt an seinen Enden eingerollt ist und dabei Ösen, die sogenannten Federaugen, bildet, welche zur Aufnahme von Lagerbolzen dienen. Diese Blattfedern unterliegen im Betrieb speziell im Bereich der Federaugen besonders hohen mechanischen Beanspruchungen, so daß Federbrüche im Bereich des Federauges nicht selten sind und unter ungünstigen Bedingungen Unfälle verursachen können.

Die Gefahr von Federbrüchen bei Stahl-Blattfedern steigt mit zunehmender Gebrauchsdauer, und zwar hauptsächlich aufgrund der meist nicht zu vermeidenden Oberflächenkorrosion. Solche Federbrüche sind umso gravierender, da sie in vielen Fällen plötzlich erfolgen.

Von dieser Art der Federaugenkonstruktion abweichend sind im allgemeinen die Federaugen für Blattfedern aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet. Zwar können sie auch hier aus einem mit dem Feder-Hauptkörper einteiligen Kunststoffkörper bestehen, im allgemeinen wird jedoch - wie auch z. B. in der DEOS 31 50 479 empfohlen - der Federaugenkörper aus einem vom Feder-Hauptkörper getrennten Metallteil geformt, der mit dem Ende des Feder-Hauptkörpers durch Schraubbolzen verbunden ist. Eine andere Art der Federaugenausbildung ist aus der EP-OS 5916 bekannt, bei der die Federaugenkonstruktion eine zweiteilige klemmschellenartige Metall-Konstruktion aufweist, die eine Federaugenbuchse mit dem Endbereich eine Blattfeder aus faserverstärktem Kunststoff verbindet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere als Federaugenkörper geeigneten Lagerkörper anzugeben, der zum Anbringen an den Enden von Blattfedern für Kraftfahrzeuge geeignet ist und der aus nicht korrodierendem Material besteht und der bei mechanischer Überbeanspruchung nicht plötzlich bricht

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Lagerkörper gelöst der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem im wesentlichen prismatischen Körper aus mit hochfesten Fasern verstärktem Kunststoff besteht der einen buchsenförmigen Lagerbereich und einen an diesen anschließenden Montagebereich mit einem an einem Ende offenen und zu beiden Seiten von Montagewangen begrenzten Montageschlitz aufweist und daß zwecks Verstärkung des Kunststoffes im Körper Verstäikungsfasem vorgesehen sind, die - im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse verlaufend - von Stellen im Bereich einer der Montagewangen ausgehen, die Lageröffnung umfassen und an Stellen im Bereich derselben oder der anderen Montagewange enden. Dabei geht vorteilhaft zumindest ein Teil dieser Verstäikungsfasem von Stellen am oder in der Nähe des freien Ende(s) einer Montagewange aus, wobei sie vorzugsweise außerdem an Stellen am oder in der Nähe des freien Ende(s) derselben oder der anderen Montagewange enden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Lagerkörper dadurch gekennzeichnet daß im Oberflächenbereich der kreiszylindrischen Lageroberfläche der Lageröffnung diese Lageröffnung in mehreren Windungen umschließende Verstäikungsfasem angeordnet sind.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Lagerkörper dadurch gekennzeichnet daß im Oberflächenbereich des Montageschlitzes, im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse und längs einer der beiden Schlitzseitenflächen und der Schlitzendfläche verlaufend, Verstäikungsfasem angeordnet sind.

Nach einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzlich zu den im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse verlaufenden Verstäikungsfasem im Lagerkörper im wesentlichen parallel zur Lagerachse verlaufende Verstärkungsfasem angeordnet, wobei vorteilhaft im wesentlichen in Ebenen senkrecht und parallel zur Lagerachse verlaufende Verstärkungsfasem gemeinsam in Form von Verstärkungsgeweben vorliegen.

In einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schneiden sich die Mittelebene des Montageschlitzes und eine zu dieser Ebene 7 senkrechte und durch die Lagerachse gehende Ebene innerhalb des Montageschlitzes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert

Die Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Lagerkörper, bestehend aus einem prismatischen Körper (1) aus glasfaserverstärktem Epoxydharz mit einem buchsenförmigen Lagerbereich (2) und einem an diesen anschließenden Montagebereich (3). Der Montagebereich (3) weist zwei plattenförmige Montagewangen (4) und (4') auf, welche einen Montageschlitz (5) einschließen. Dieser Montageschlitz (5) ist dabei relativ zur Lagerachse (6) so angeordnet, daß seine Mittelebene (7) und eine zu dieser senkrechte und durch die Lagerachse (6) gehende Ebene (8) sich innerhalb des Montageschlitzes (5) schneiden.

Innerhalb des Kunststoffkörpers (1) sind in den Bereichen (9) bis (12) jene Verstärkungsfasem, die im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (6) verlaufen, auf unterschiedliche Weise angeordnet. Im Bereich (9) gehen diese Verstärkungsfasem vom Ende (13) der einen Montagewange (4) aus und verlaufen - die Lageröffnung (15) dabei umfassend - bis zum Ende (13’) der anderen Montagewange (4*). In dem Oberflächenbereich (10) der kreiszylindrischen Lagerfläche (14) umschlingen die Verstärkungsfasem die Lageröffnung (15) jeweils in mehreren Windungen, während in den beiden restlichen Bereichen (11) und (12) die Veistäikungsfäsem in Form von Wickeln angeordnet sind.

Die Herstellung dieses Lagerköipers gemäß Fig. 1 sei nun anhand von Fig. 2 beschrieben. Sie erfolgt mit Hilfe einer zweiteiligen Form (16), die einen bolzenförmigen und einen plattenförmigen Einsatz (17) bzw. (18) auf weist und in die man das glasfaserverstärkte Epoxydharzmaterial einbringt, das dann in der Form (16) -2-

Claims (7)

1. Nr. 390 654 ausgehärtet wird. Dazu werden Glasfasergewebestücke mit einem Harz-Härtergemenge imprägniert und - wie weiter unten noch näher beschrieben - als Naßstränge in die Form (16) eingebracht. Als Glasgewebe gelangt dabei z. B. vorteilhaft ein 1:1 Glasfaserrovinggewebe mit einem Flächengewicht von 400 g/m^ und als Harz-Härtergemenge vorzugsweise ein Gemisch aus einem Epoxydharz auf Basis von Bisphenol A und einem 5 cycloaliphatischen, diaminischen Härter zum Einsatz. Vor dem Einbringen der Naßstränge werden die Formflächen der Form (16) mit einer dünnen Schicht eines Trennmittels versehen. Danach werden zunächst die zur Bildung des Bereiches (9) dienenden Stränge in mehreren Lagen aufeinander über etwa die eine Hälfte ihrer Längen in die untere Formhälfte (19) so eingelegt, daß die andere Hälfte (20) über den Rand der unteren Formhälfte (19) hinausragt. Dann wird der plattenförmige Einsatz 10 (18) auf die unter Formhälfte (19) aufgesetzt, wobei der zwischen dem Einsatz (18) und der unteren Formhälfte (19) gebildete Spalt von den eingelegten Naßsträngen voll ausgefüllt wird. Hierauf werden aus den zur Bildung der Bereich (11) und (12) bestimmten Naßsträngen Wickel geformt und an den entsprechenden Stellen auf bzw. neben den plattenförmigen Einsatz (18) in der Form aufgelegt. Anschließend wird der zur Bildung des Bereiches (10) mit einem Naßstrang bewickelte bolzenförmige Einsatz (17) auf die untere Formhälfte (19) aufgesetzt. 15 Fig. 2 zeigt diese Phase des Herstellungsablaufes. Schließlich werden die überstehenden Hälften (20) der Naßstränge auf die Einsätze (17) und (18) umgeschlagen und die Form (16) durch Aufsetzen der oberen Formhälfte (21) geschlossen, wobei das überschüssige Harz-Härtergemenge aus der Form ausgequetscht wird. Die so beschickte Form (16) wird nun in einen Ofen verbracht und dort bei einer Temperatur von 110 °C 20 zwecks Härtung des Haiz-Härtergemenges während 30 min belassen. Nach der Entformung wird der so erhaltene Lagerkörper-Rohling zur vollständigen Aushärtung während 3 h bei 140 °C wärmebehandelt. Nach Entfernung etwaiger ausgequetschter Harzreste ist der Lagerkörper nun an sich gebrauchsfertig. Der Glasfasergehalt des Lageiköipers beträgt vorteilhaft etwa 45 %. Die Fig. 3 zeigt in analoger Darstellung wie in Fig. 1 eine andere vorteilhafte Ausführung des 25 erfindungsgemäßen Lagerkörpers mit einer äußeren Form wie der Lagerköiper gemäß Fig. 1. Der prismatische Kunststoffkörper (22) weist Bereiche (23) bis (27) auf, in welchen, analog wie bei dem Lagerkörper gemäß Fig. 1 die Verstärkungsfasem in Form von Glasfasergewebestücken in unterschiedlicher Anordnung eingesetzt sind. Die Kettenfäden der Gewebestücke, die im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (6) verlaufen, gehen im Bereich (23) von dem Ende (13) der einen Montagewange (4) aus, umfassen die Lageröffnung (15) 30 und enden an der Ansatzstelle (28) der anderen Montagewange (4'). Im Bereich (24) verlaufen diese Kettenfaden längs einer Seitenfläche (29) des Montageschlitzes (5) und der Schlitzendfläche (30), während sie im Bereich (25) vom Ende (13') der zweiten Montagewange (4') ausgehen, die Lageröffnung vollständig umfassen und bis zum Ende (13') derselben zweiten Montagewange (4*) verlaufen. In den beiden restlichen Bereichen (26) und (27) sind die Verstärkungsgewebe in Form von Wickeln angeordnet. 35 Die Fig. 3 zeigt den Lagerkörper, montiert am Ende (31) einer Blattfeder, die vorteilhaft aus faserverstärktem Kunststoff bestehen kann. Die Montage erfolgt dabei mit Hilfe von durchgehenden Schraubenbolzen (32). Wie man sieht, greift die in Richtung des Pfeiles (33) von einem Lagerbolzen auf dem Lagerkörper wirkende Hauptbelastung noch innerhalb des Bereiches des Federendes (31) am Lagerkörper an. Dadurch wird der Lagerkörper, zumindest was die Hauptbelastung betrifft, vorteilhaft im wesentlichen nur einer 40. Druckbeanspruchung unterworfen. 45 PATENTANSPRÜCHE 1. Lagerköiper, insbesondere Federaugenköiper zum Anbringen an den Enden von Blattfedern für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem im wesentlichen prismatischen Körper (1, 22) aus mit hochfesten Fasern verstärktem Kunststoff besteht, der einen buchsenförmigen Lagerbereich (2) und einen an diesen anschließenden Montagebereich (3) mit einem an einem Ende offenen und zu beiden Seiten von Montagewangen (4,4') begrenzten Montageschlitz (5) aufweist, und daß zwecks Verstärkung des Kunststoffes 55 im Körper (1, 22) Verstärkungsfasern vorgesehen sind, die - im wesenüichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (6) verlaufend - von Stellen im Bereich einer der Montagewangen (4, 4') ausgehen, die Lageröffnung (15) umfassen und an Stellen im Bereich derselben oder der anderen Montagewange (4,4') enden.
2. 2. Lagerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil dieser Verstärkungsfasem 60 von Stellen am oder in der Nähe des freien Ende(s) (13,13') einer Montagewange (4,4') ausgehen und vorzugsweise an Stellen am oder in der Nähe des freien Ende(s) (13, *13') derselben oder der anderen Montagewange (4,4') enden. -3- Nr. 390 654
3. 3. Lagerkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberflächenbereich (10) der kreiszylindrischen Lagerfläche (14) der Lageröffnung (15) diese Lageröffhung in mehreren Windungen umschließende Verstärkungsfasem angeordnet sind.
4. 4. Lagerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberflächenbereich (24) des Montageschlitzes (5), im wesentlichen in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (6) und längs einer der beiden Schlitzseitenflächen (29) und der Schlitzendflächen (30) verlaufend, Verstärkungsfasem angeordnet sind.
5. 5. Lagerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (6) verlaufende Verstärkungsfasem im Lagerkörper (1,22) im wesentlichen parallel zur Lagerachse (6) verlaufende Verstärkungsfasem angeordnet sind.
6. 6. Lagerkörper nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen in Ebenen senkrecht und parallel zur Lagerachse (6) verlaufenden Verstärkungsfasem gemeinsam in Form von Verstärkungsgeweben vorliegen.
7. 7. Lagerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebene (7) des Montageschlitzes (5) und eine zu dieser Ebene (7) senkrechte und durch die Lagerachse (6) gehende Ebene (8) sich innerhalb des Montageschlitzes (5) schneiden. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-