DE102008006411A1

DE102008006411A1 - Fahrzeugfeder aus Faserverbundwerkstoff

Info

Publication number: DE102008006411A1
Application number: DE102008006411A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dr. Rer. Nat. Kobelev; Jörg Dr. Ing. Neubrand; Karsten Dipl.-Ing. Westerhoff; Robert Dr. rer. nat. Brandt; Jörg Dieter Dr. Ing. Brecht
Original assignee: Muhr und Bender KG
Current assignee: Muhr und Bender KG
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2009-07-30
Also published as: US20090200721A1; EP2082903A3; EP2082903A2; EP2082903B1; ATE508892T1

Abstract

Bandfeder 11, 21, 31 aus Faserverbundmaterial mit wellenförmigem Verlauf, wobei ein Federband als einzelner Wellenzug aus Umkehrbereichen 12, 13 und Zwischenabschnitten 14, 15 um eine Längsmittellinie L mäandert, die im Wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung K entspricht, wobei in den Umkehrbereichen 12, 13 des Wellenzuges jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment des Federbandes vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandfeder aus Faserverbundmaterial mit wellenförmigen Verlauf, wobei ein Federband als einzelner Wellenzug aus Umkehrbereichen und Zwischenabschnitten um eine Längsmittellinie L mäandert, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung K entspricht.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Bandfeder aus Verbundmaterial mit doppelwellenförmigen Verlauf, wobei zwei Federbänder als Wellenzüge jeweils um zwei zueinander parallele Mittellinien L1, L2 mäandern, die parallel zu einer dazwischen liegenden Längsmittelllinie L liegen, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung entspricht.
Erzeugnisse aus Faserverbundwerkstoff werden aus Matten aus harzgetränkten Geweben oder Gelegen (Prepregs) mit bestimmter Zuschnittform oder aus harzgetränkten Faserbündeln, die parallelfaserig oder ineinander verdreht sein können (Rowings), hergestellt, die in Formen eingelegt und dort unter Druckaufgabe auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, bei das die Matrix bildende Harz irreversibel erhärtet. Das Fasermaterial in der Matrix führt dabei zu einer erhöhten Festigkeit des Fertigerzeugnisses.
Die genannten Matten können mehrschichtig übereinandergelegt werden, wobei auch unterschiedliche Mattenqualitäten verwendet werden können. Die genannten Faserstränge können miteinander verwoben oder verschränkt werden, so daß gewebeähnliche Strukturen entstehen. Die Fasern können als Glasfasern, als Kohlenstofffasern, als Aramidfasern (Kevlar) oder auch als Metallfasern sortenrein oder miteinander vermischt zum Einsatz kommen. Die verwendeten Harze erhärten in der Regel bei Temperaturen von 150 bis 180°C irreversibel und geben dem Fertigerzeugnis ihre bleibende Form.
Eine Bandfeder der erstgenannten Art ist aus der US 4 927 124 A und aus der US 5 013 013 A bekannt. Die Bandfeder hat hierbei jeweils über der ganzen Länge des Federbandes im wesentlichen gleichbleibende Breite und gleichbleibende Dicke. Es ist hier auch beschrieben, daß zwei Bandfedern dieser Art in symmetrischer Anordnung in einem Federbein für ein Kraftfahrzeug verwendet werden können.
Aus der DE 199 62 026 A1 sind Bandfedern der zweitgenannten Art bekannt, die ebenfalls paarweise miteinander verbunden werden, wobei die Wellenzüge der beiden Federbänder mit Abstand parallel zueinander liegen und nur die jeweiligen Endbereiche miteinander zur Verbindung kommen. Auch hier ist die Verwendung in einem Federbein eines Kraftfahrzeuges vorgesehen.
Aus der US 2007/0267792 A1 sind schließlich Bandfedern konstanter Breite bekannt, bei denen jeweils erste Umkehrbereiche gegenüber zweiten Umkehrbereichen und den verbindenden Zwischenabschnitten in der Dicke erhöht sind. Ein Einfedern erfolgt hierbei zunächst durch Verformen der jeweils zweiten aus dünnerem Material bestehenden Umkehrbereiche, die dadurch in nachteiliger Weise hoch beansprucht werden. Es ist die Verwendung zweier Bandfedern dieser Art mit einer Dämpfereinheit in einem Kraftfahrzeug vorgesehen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Bandfedern bereitzustellen, die günstige Belastungsverhältnisse im Einsatz aufweisen und damit eine erhöhte Lebensdauer versprechen. Dabei soll die Verwendung in Federbeinen neuer kompakter Bauweise möglich sein.
Eine erste Lösung besteht in einer Bandfeder aus Faserverbundmaterial mit wellenförmigen Verlauf, wobei ein Federband als einzelner Wellenzug aus Umkehrbereichen und Zwischenabschnitten um eine Längsmittellinie L mäandert, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung K entspricht, wobei in den Umkehrbereichen des Wellenzuges jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment des Federbandes vorge sehen ist. Das Widerstandsmoment W berechnet sich aus Breite B und Dicke H des Federbandes gemäß der Formel W = (B·H²):12. Das erfindungsgemäße erhöhte Widerstandsmoment in den Umkehrbereichen führt bei Belastung der Feder zu reduzierten Spannungen in diesen Umkehrbereichen, so daß ein Delaminieren in diesen kritischen Bereichen als Folge von Schubbeanspruchungen im Material vermieden werden kann. Unter Delaminieren wird ein zumindest örtliches Lösen des Verbundes zwischen Fasermaterial und Matrix verstanden. Insbesondere sollen Spannungsspitzen auf der Außenseite der Umkehrbereiche vermieden werden. In der belasteten Feder herrschen weitgehend gleichmäßige Spannungszustände, so daß eine optimale Materialausnutzung gegeben ist und damit das geringstmögliche Gewicht darstellbar ist. Die Bauform der Feder ist sehr kompakt.
Eine zweite Lösung besteht in einer Bandfeder aus Faserverbundmaterial mit doppelwellenförmigen Verlauf, wobei zwei Federbänder als Wellenzüge aus Umkehrbereichen und Zwischenabschnitten jeweils um zwei zueinander parallele Mittellinien L1, L2 mäandern, die parallel zu einer dazwischenliegenden Längsmittelllinie L liegen, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung K entspricht, wobei die Federbänder jeweils an ersten innenliegenden Umkehrbereichen der Wellenzüge miteinander verbunden sind und in den zweiten außenliegenden Umkehrbereichen der Wellenzüge jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment aufweisen. Das Widerstandsmoment W berechnet sich aus Breite B und Dicke H des Federbandes gemäß der Formel W = (B·H²):12. Auch hiermit werden in den höchstbelasteten äußeren Umkehrbereichen die Spannungen im Material bei Belastung aufgrund des erhöhten Widerstandsmomentes reduziert, so daß die gleichen Effekte eintreten wie vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Lösung beschrieben. Im Vergleich mit Doppelanordnungen von Bandfedern nach dem Stand der Technik ist die angegebene Bauweise wesentlich kompakter.
Zur Erhöhung des Widerstandsmomentes in den Umkehrbereichen der einwelligen Feder bzw. zumindest in den äußeren Umkehrbereichen der doppelwelligen Feder ist es möglich, die Breite B des Federbandes dort jeweils zu erhöhen. Ebenso ist es möglich, in diesen Bereichen die Dicke H des Federbandes zu erhöhen, wobei die Breite B gegebenenfalls konstant bleiben kann oder sogar reduziert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß der Querschnitt des Federbandes bzw. der Federbänder über der gesamten Länge im wesentlichen konstant bleibt. Die Erhöhung des Widerstandmomentes in den Umkehrbereichen erfolgt in diesem Fall durch eine Vergrößerung der Dicke H, die in die Berechnung des Widerstandsmomentes mit einer höheren Potenz eingeht als die Breite B.
Durch Verwendung spezieller Fasermaterialien in den Umkehrbereichen, und/oder durch zusätzliche Lagen von Prepregs oder zusätzliche Umwicklungen von Rowings quer zum Längsverlauf des Federbandes kann das Widerstandsmoment in den Umkehrbereichen erhöht werden, ggfs. auch bei im wesentlichen gleichbleibenden Querschnittsflächen.
Sowohl die Variation der Breite des Federbandes als auch die Variation der Dicke des Federbandes soll im wesentlichen stetig oder feingestuft erfolgen. Während die Variation der Breite im wesentlichen durch die Gestalt des Zuschnitts der verwendeten Prepregs erfolgt, kann die Variation der Dicke durch abschnittsweise vorgesehene erhöhte Mehrlagigkeit der Prepregs erzeugt werden.
Eine besonders günstige Materialausnutzung und eine Kostenoptimierung ist dadurch möglich, daß die Bandfeder mehrlagig ausgeführt ist, wobei eine mittlere Schicht aus Prepregs geringerer Qualität, beispielsweise aus glasfaserverstärktem harzgetränktem Material hergestellt wird, während Außenschichten aus höherwertigen Prepregs, beispielsweise aus kohlefaserverstärktem oder aramidfaserverstärktem harzgetränkten Material hergestellt werden.
Bei der doppelwelligen Feder besteht eine Besonderheit darin, daß das harzgetränkte Fasermaterial im Bereich der innenliegenden Umkehrbereiche durch geeignete Verlegetechniken bzw. Wickeltechniken ungeschnitten aus dem Federband des einen Wellenzuges in das Federband des anderen Wellenzuges einläuft, wobei ein regelmäßiges Überkreuzen zu einem festen Verbund führt. Bei dieser Lösungsform ist das Herstellen des Faserverbundkörpers aus in situ verlegten und verschränkten Fasersträngen besonders vorzuziehen. Die Faserstränge können dabei unter kleinen Winkeln schräg zur Längsrichtung der Federbänder verlaufen und sich dabei in regelmäßiger Anordnung überkreuzen.
Zum Fertigstellen werden die aus Prepregs und/oder Rowings gebildeten Zwischenerzeugnisse in heizbare Formen eingelegt und unter Druck irreversibel ausgehärtet. Zur Verwendung in Federbeinen haben die Bandfedern in Richtung der Längsmittelachse fluchtende Durchgangslöcher, durch die eine Dämpferanordnung durchgesteckt werden kann. Diese Durchgangslöcher werden vorzugsweise schon bei der Herstellung der Bandfedern offengehalten durch entsprechenden Zuschnitt der Prepregs und/oder durch entsprechende Legung der Rowings. Sie können jedoch auch nach der Herstellung gebohrt werden.
Die Bandfedern enden bevorzugt an beiden Enden jeweils in einem Umkehrbereich. Hiermit bildet der letzte Zwischenabschnitt eine großflächige Stützfläche zur Auflage auf einem formangepaßten Federteller.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder der einwelligen Art in einer ersten Ausführungsform in 3-D-Ansicht;
2 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer zweiten Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
3 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer dritten Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
4 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer vierten Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
5 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer fünften Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
6 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer sechsten Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
7 zeigt die Bandfeder nach 6 in Ergänzung zu einem Federbein;
8 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer siebten Ausführungsform in einer 3-D Ansicht;
9 zeigt die Bandfeder nach 8 in Ergänzung zu einem Federbein;
10 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder in einer achten Ausführungsform in 3-D Ansicht;
11 zeigt die Bandfeder nach 10 in Ergänzung zu einem Federbein in Explosionsdarstellung:
12 zeigt ein Federbein gemäß 11 in fertigmontierter Stellung;
13 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder der doppelwelligen Art in 3-D-Ansicht;
14 zeigt ein Federbein mit einer Bandfeder nach 7;
15 zeigt eine Prinzipdarstellung eine Bandfeder mit gerader Längsmittellinie L

a) in entspanntem Zustand;
b) in Einspannung zwischen parallelen Federauflagen;

16 zeigt eine Prinzipdarstellung eine Bandfeder mit C-förmig gekrümmter Längsmittellinie L

a) in entspanntem Zustand;
b) in Einspannung zwischen parallelen Federauflagen;

17 zeigt eine Prinzipdarstellung eine Bandfeder mit S-förmig gekrümmter Längsmittellinie L

a) in entspanntem Zustand;
b) in Einspannung zwischen parallelen Federauflagen;

18 zeigt eine Prinzipdarstellung eine Bandfeder mit durch Überlagerung einer C-Form und einer S-Form entstandener gekrümmter Längsmittellinie L

a) in entspanntem Zustand
b) in Einspannung zwischen parallelen Federauflagen.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder 11 in einer ersten Ausführungsform, die ein Federband mit wellenförmigen Verlauf umfaßt, das insgesamt um eine Längsmittellinie L mäandert und vier vollständige Welleneinheiten hat. Hierbei sind drei vollständige und zwei jeweils halb abgeschnittene erste Umkehrbereiche 12 sowie vier vollständige zweite Umkehrbereiche 13 erkennbar, wobei die hälftigen Umkehrbereiche die Enden der Bandfeder 11 definieren. Die stärker gekrümmten Umkehrbereiche 12, 13 sind durch Zwischenabschnitte 14, 15 mit geringerer Krümmung verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Materialdicke des Federbandes variabel, wobei die Dicke H und die quer zur Wellenlinie verlaufende Breite B der Bandfeder in den Umkehrbereichen 12, 13 wesentlich höher ist als in den Verbindungsbereichen 14, 15. Die Breitenänderungen sind hierbei weitestgehend stetig und können durch einen Sinusverlauf der Kantenlinien (bei Abwicklung des Federbandes oin eine Ebene) dargestellt werden. Bei Zug-Druck-Krafteinleitung in die jeweils äußeren Zwischenabschnitte 14, 15 bzw. die hälftig abgeschnittenen Umkehrbereiche 12 am Ende der Bandfeder kommt es zu einer Verkürzung und Längung der Bandfeder. Die Biegewiderstandsmomente der Umkehrbereiche 12, 13 sind aufgrund der erhöhten Dicke und Breite wesentlich höher als die der Zwischenabschnitte 14, 15. Hiermit werden möglichst gleichmäßige Spannungszustände im Material der Bandfeder über ihrer gesamten Länge erreicht.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder 11 in einer zweiten Ausführungsform, die ein Federband mit wellenförmigen Verlauf umfaßt, das insgesamt um eine Längsmittellinie L mäandert und zwei vollständige Welleneinheiten hat. Hierbei sind zwei vollständige erste Umkehrbereiche 12 sowie drei vollständige zweite Umkehrbereiche 13 erkennbar, wobei die Enden der Bandfeder 11 keine Umkehrbereiche mehr ausbilden. Die stärker gekrümmten Umkehrbereiche 12, 13 sind durch Zwischenabschnitte 14, 15 mit geringerer Krümmung verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Materialdicke des Federbandes variabel, wobei die Dicke H in den Umkehrbereichen 12, 13 größer ist, während die quer zur Wellenlinie verlaufende Breite B der Bandfeder in den Umkehrbereichen 12, 13 geringer ist als in den Verbindungsbereichen 14, 15. Die Breitenänderungen sind hierbei weitestgehend stetig und können durch einen Sinusverlauf der Kantenlinien (bei Abwicklung des Federbandes oin eine Ebene) dargestellt werden. Bei Zug-Druck-Krafteinleitung in die jeweils äußeren Zwischenabschnitte 14, 15 am Ende der Bandfeder kommt es zu einer Verkürzung und Längung der Bandfeder. Die Biegewiderstandsmomente der Umkehrbereiche 12, 13 sind aufgrund der erhöhten Dicke wesentlich höher als die der Zwischenabschnitte 14, 15. Hiermit werden möglichst gleichmäßige Spannungszustände im Material der Bandfeder über ihrer gesamten Länge erreicht.
Die 3 zeigt eine Bandfeder 21 in einer dritten Ausführungsform. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei der Bandfeder nach 1 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit weitgehend Bezug genommen. Auch die hier gezeigte Bandfeder 21 hat ein Federband, das um eine Längsmittelachse L mäandert und insgesamt vier vollständige Welleneinheiten aufweist. Hier ist bei konstanter Dicke H des Federbandes eine variable Breite B des Federbandes zu erkennen, wobei die Umkehrbereiche 12, 13 die größere Breite gegenüber den Zwischenabschnitten 14, 15 abweisen. Abweichend von der Ausführung nach 1 sind hierbei in den Zwischenabschnitten 14, 15 jeweils Löcher 16 vorgesehen, deren nicht besonders markierte Mittelpunkte auf der Längsmittellinie L liegen und die übereinstimmende Größe haben, so daß in Richtung der Längsmittellinie L betrachtet die Löcher 16 miteinander fluchten. Die Löcher 16 können kreisrund oder ellipsenförmig sein.
Die 4 zeigt eine Bandfeder 21 in einer vierten Ausführungsform. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei der Bandfeder nach 1 be zeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit weitgehend Bezug genommen. Auch die hier gezeigte Bandfeder 21 hat ein Federband, das um eine Längsmittelachse L mäandert und insgesamt vier vollständige Welleneinheiten aufweist. Ebenso ist hier bei konstanter Dicke H des Federbandes eine variable Breite B des Federbandes zu erkennen, wobei die Umkehrbereiche 12, 13 eine geringere Breite gegenüber den Zwischenabschnitten 14, 15 abweisen. Da auch hierbei in den Zwischenabschnitten 14, 15 jeweils Löcher 16 vorgesehen, sind, ist die wirksame Querschnittsfläche des Federbandes jedoch in den Umkehrbereichen 12, 13 größer ist, als in den Zwischenabschnitten. In Richtung der Längsmittellinie L betrachtet fluchten die Löcher 16 miteinander. Die Löcher 16 können kreisrund oder ellipsenförmig sein.
Die 5 zeigt eine Bandfeder 21 in einer fünften Ausführungsform. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei der Bandfeder nach 1 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit weitgehend Bezug genommen. Auch die hier gezeigte Bandfeder 21 hat ein Federband, das um eine Längsmittelachse L mäandert und insgesamt "zwei vollständige Welleneinheiten aufweist. Ebenso ist hier bei konstanter Dicke H des Federbandes eine variable Breite B des Federbandes zu erkennen, wobei die Umkehrbereiche 12, 13 die größere Breite gegenüber den Zwischenabschnitten 14, 15 abweisen. Abweichend von der Ausführung nach 1 sind hierbei in den Zwischenabschnitten 14, 15 jeweils Löcher 16 vorgesehen, deren nicht besonders markierte Mittelpunkte auf der Längsmittellinie L liegen und die übereinstimmende Größe haben, so daß in Richtung der Längsmittellinie L betrachtet die Löcher 16 miteinander fluchten. Die Löcher 16 können kreisrund oder ellipsenförmig sein.
Die 6 zeigt eine Bandfeder 21 in einer sechsten Ausführungsform. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei der Bandfeder nach 1 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit weitgehend Bezug genommen. Auch die hier gezeigte Bandfeder 21 hat ein Federband, das um eine Längsmittelachse L mäandert und insgesamt zwei vollständige Welleneinheiten aufweist. Ebenso ist hier bei konstanter Dicke H des Federbandes eine variable Breite B des Federbandes zu erkennen, wobei die Umkehrbereiche 12, 13 die größere Breite gegenüber den Zwischenabschnitten 14, 15 abweisen. Abweichend von der Ausführung nach 1 sind hierbei in den Zwischenabschnitten 14, 15 jeweils Löcher 16 vorgesehen, deren nicht besonders markierte Mittelpunkte auf der Längsmittellinie L liegen und die übereinstimmende Größe haben, so daß in Richtung der Längsmittellinie L betrachtet die Löcher 16 miteinander fluchten. Die Löcher 16 können kreisrund oder ellipsenförmig sein.
In 7 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder 21 nach 6 mit einer Dämpfereinheit 20 zu einem Federbein montiert. Hierbei ist ein äußeres Dämpferrohr 22 mit einem ersten Federteller 24 und ein inneres Dämpferrohr 23 mit einem zweiten Federteller 25 jeweils fest verbunden. Die Dämpfereinheit 20 ist durch die Löcher 16 der Zwischenabschnitte 14, 15 hindurchgesteckt, die oberen und unteren Federteller 24, 25 sind schalenförmige Blechkonstruktionen, die sich flächig an die endständigen Zwischenabschnitte 14, 15 des Wellenzuges der Bandfeder 21 anlegen, wobei diese abgestützten Zwischenabschnitte selber nicht auf Biegung belastet werden. Insoweit ist die Breiten- oder Dickenvariation des Federbandes in diesen Abstützbereichen von geringerer Bedeutung. Allerdings sind die jeweils letzten vollständigen Umkehrbereiche 12, 13 die sich von den Federtellern 24, 25 abheben, bereits erfindungsgemäß mit erhöhtem Biegewiderstandsmoment auszuführen. Die Dämpfereinheit 20 dient erkennbar auch der Führung des Federbandes, d. h. ein seitliches Ausknicken in der Mittelebene des Wellenzuges oder senkrechte Mittelebene des Wellenzuges wird durch die Führung der Löcher 16 auf der Dämpfereinheit 20 verhindert.
Die 8 zeigt eine Bandfeder 21 in einer siebten Ausführungsform. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei der Bandfeder nach 1 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit weitgehend Bezug genommen. Auch die hier gezeigte Bandfeder 21 hat ein Federband, das um eine Längsmittelachse L mäandert und insgesamt zwei vollständige Welleneinheiten aufweist. Hier ist bei variabler Dicke H des Federbandes zugleich eine variable Breite B des Federbandes zu erkennen, wobei die Umkehrbereiche 12, 13 die größere Dicke H jedoch geringere Breite B gegenüber den Zwischenabschnitten 14, 15 abweisen. Abweichend von der Ausführung nach 1 sind hierbei in den Zwischenabschnitten 14, 15 jeweils Löcher 16 vorgesehen, deren nicht besonders markierte Mittel punkte auf der Längsmittellinie L liegen und die übereinstimmende Größe haben, so daß in Richtung der Längsmittellinie L betrachtet die Löcher 16 miteinander fluchten. Die Löcher 16 können kreisrund oder ellipsenförmig sein.
In 9 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder 21 nach 8 mit einer Dämpfereinheit 20 zu einem Federbein montiert. Hierbei ist ein äußeres Dämpferrohr 22 mit einem ersten Federteller 24 und ein inneres Dämpferrohr 23 mit einem zweiten Federteller 25 jeweils fest verbunden. Die Dämpfereinheit 20 ist durch die Löcher 16 der Zwischenabschnitte 14, 15 hindurchgesteckt, die oberen und unteren Federteller 24, 25 sind schalenförmige Blechkonstruktionen, die sich flächig an die endständigen Zwischenabschnitte 14, 15 des Wellenzuges der Bandfeder 21 anlegen, wobei diese abgestützten Zwischenabschnitte selber nicht auf Biegung belastet werden. Insoweit ist die Breiten- oder Dickenvariation des Federbandes in diesen Abstützbereichen von geringerer Bedeutung. Allerdings sind die jeweils letzten vollständigen Umkehrbereiche 12, 13 die sich von den Federtellern 24, 25 abheben, bereits erfindungsgemäß mit erhöhtem Biegewiderstandsmoment auszuführen. Die Dämpfereinheit 20 dient erkennbar auch der Führung des Federbandes, d. h. ein seitliches Ausknicken in der Mittelebene des Wellenzuges oder senkrechte Mittelebene des Wellenzuges wird durch die Führung der Löcher 16 auf der Dämpfereinheit 20 verhindert.
In 10 zeigt eine erfindungsgemäße Bandfeder 31 in einer achten Ausführungsform die ein Federband mit wellenförmigen Verlauf umfaßt, das insgesamt um eine Längsmittellinie L mäandert und vier vollständige Welleneinheiten hat. Hierbei sind vier vollständige erste Umkehrbereiche 12 sowie drei vollständige und zwei jeweils halb abgeschnittene zweite Umkehrbereiche 13 erkennbar, wobei die hälftigen Umkehrbereiche die Enden der Bandfeder 31 definieren. Die stärker gekrümmten Umkehrbereiche 12, 13 sind durch Zwischenabschnitte 14, 15 mit geringerer Krümmung verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Materialdicke des Federbandes variabel, wobei die Dicke H der Bandfeder in den Umkehrbereichen 12, 13 wesentlich höher ist, als in den Verbindungsbereichen 14, 15. Die Dickenänderungen sind hierbei weitestgehend stetig. Bei Zug-Druck-Krafteinleitung in die jeweils äußeren Verbindungsbereiche 14, 15 bzw. die hälftig geschnittenen Umkehrbereiche 13 am Ende der Bandfeder kommt es zu einer Verkürzung und Längung der Bandfeder. Die Biegewiderstandsmomente der Umkehrbereiche 12, 13 sind aufgrund der erhöh ten Dicke wesentlich höher als die der Zwischenabschnitte 14, 15. Hiermit werden möglichst gleichmäßige Spannungszustände im Material der Bandfeder erreicht. Abweichend von den Bandfedern nach den vorhergehenden Figuren variiert die effektive Breite des Federbandes bei dieser Ausführungsform nur geringfügig. Entsprechend der Ausführungen nach den 2 und 3 weist die hier gezeigte Bandfeder auch Löcher 16' auf, deren Mittelpunkte, die nicht näher bezeichnet sind, auf der Längsmittellinie L liegen, so daß bei Betrachtung in Richtung der Längsmittellinie L die Löcher miteinander fluchten. Die Löcher 16' sind abweichend von den vorher gezeigten nicht kreisförmig oder ellipsenförmig, sondern linsenförmig, wobei die Längsstreckung in Richtung des Längsverlaufes des Federbandes auftritt. Hierbei ist die Materialbreite der beiden Teile der Zwischenabschnitte 14, 15 im Bereich der Löcher 16' effektiv etwa konstant, wobei Ausbuchtungen der Zwischenabschnitte sich durch die Linsenform der Löcher 16' ergeben.
Die Dickenvariation des Federbandes kann dadurch hergestellt werden, daß in den Umkehrbereichen 12, 13 zusätzliche Prepregs aufgelegt sind, die sich nicht wie die Basis-Prepregs über die gesamte Länge des gewellten Federbandes erstrecken.
Sowohl die ersten Umkehrbereiche 12 als auch die zweiten Umkehrbereiche 13 lassen ergänzend Umwicklungsabschnitte 17, 18 erkennen, die Faserumwicklungen zeigen sollen, die vor oder nach dem Herstellen des Wellenverlaufes als Verstärkungsumwicklungen auf die Umkehrbereiche 12, 13 quer zum Längsverlauf des Federbandes aufgebracht werden. Von den Faserumwicklungen ausgenommen sind ausschließlich die halb abgeschnittenen Umkehrbereiche an den Enden der Bandfeder.
Die Bandfeder 31 läßt als weitere zusätzliche Einzelheit einen geschichteten Aufbau des Federbandes erkennen, der eine Mittelschicht 19 mit variablem Dickenverlauf, beispielsweise hergestellt aus Prepregs, und Außenschichten 32, 33 aus Faserverbundmaterial erhöhter Qualität, beispielsweise hergestellt aus harzgetränkten Fasermatten oder Fasersträngen, insbesondere aus Kohlefaser umfasst.
Der geschichtete Aufbau erstreckt sich, obwohl in den Umwicklungsbereichen 17, 18 nicht erkennbar, über die gesamte Länge des Federbandes.
Aufgrund der größeren Dicke der Umkehrbereiche 12, 13 und/oder aufgrund der zusätzlichen Faserumwicklungen 17, 18 ist das Biegewiderstandsmoment der Umkehrbereiche 12, 13 dieser Bandfeder wiederum größer als das der Zwischenabschnitte 14, 15. Insofern ist auch hier bei Zug-Druck-Belastung der Bandfeder in Richtung der Längsmittelachse L eine Vergleichmäßigung der inneren Spannungszustände sichergestellt.
Die 11 und 12 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. Die Figuren zeigen eine Federbeinkonstruktion mit einer Bandfeder 31 gemäß 10. In 11 ist eine Explosionsdarstellung in Richtung der Längsmittelachse L gezeigt, während in 12 ein gebrauchsfertiger Zusammenbau erkennbar ist.
In den 11 und 12 sind Teile einer Dämpfereinheit 20 mit der erfindungsgemäßen Bandfeder 31 nach 10 teilweise montiert bzw. fertig montiert dargestellt. Hierbei ist ein äußeres Dämpferrohr 22 mit einem ersten Federteller 24 und ein inneres Dämpferrohr 23 mit einem zweiten Federteller 25 jeweils fest verbunden. Das innere Dämpferrohr ist durch die Löcher 16' der Zwischenabschnitte 14, 15 hindurchgesteckt, wobei die Einzelheiten der fertigen Dämpfereinheit 20 nicht alle erkennbar sind. Insbesondere kann das äußere Dämpferrohr 22 sehr viel weiter über das innere Dämpferrohr 23 reichen und ebenfalls durch einen Teil der Löcher 16' hindurchgesteckt sein. Die oberen und unteren Federteller 24, 25 sind geschwungene Bandabschnitte aus Blech, die sich flächig an die endständigen Zwischenabschnitte 14, 15 des Wellenzugs der Bandfeder anlegen, so daß erkennbar diese abgestützten Zwischenabschnitte selber nicht auf Biegung belastet werden. Insoweit ist die Breiten- oder Dickenvariation des Federbandes in diesen Bereichen von geringer Bedeutung. Allerdings sind jeweils die letzten vollständigen Umkehrbereiche 12, 13, die sich von den Federtellern 24, 25 abheben, bereits erfindungsgemäß mit erhöhtem Biegewiderstandsmoment auszuführen. Die Dämpfereinheit 20 dient erkennbar auch der Führung des Federbandes, d. h. ein seitliches Ausknicken in der Mittelebene des Wellenzuges oder senkrecht zur Mittelebene des Wellenzuges wird durch die Führung der Löcher 16' auf der Dämpfereinheit 20 verhindert.
13 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder 41 der zweiten doppelwelligen Art gezeigt, an der zwei Wellenzüge 51, 52 erkennbar sind, wobei der erste Wellenzug 51 um eine erste Mittelachse L1 mäandert und der zweite Wellenzug 52 um eine zweite Mittelachse L2 mäandert, die zueinander parallel sind. Parallel und mittig zwischen den Längsmittellinien L1 und L2 liegt eine Gesamtlängsmittellinie L, die etwa der Richtung der Krafteinleitungslinie K entspricht. Der erste Wellenzug 51 hat äußere Umkehrbereiche 42 und innere Umkehrbereiche 43, die durch Zwischenabschnitte 44, 45 mit geringer Biegung miteinander verbunden sind. Der zweite Wellenzug 52 hat äußere Umkehrbereiche 46 und innere Umkehrbereiche 47, die über Zwischenabschnitte 48, 49 mit geringerer Biegung miteinander verbunden sind. Die Breite B der Wellenzüge verändert sich in geringerem Maße als die Dicke H der Wellenzüge 51, 52, die in den äußeren Umkehrbereichen 42, 46 am größten ist, während eine Dickenerhöhung geringeren Ausmaßes auch in den inneren Umkehrbereichen 43, 47 im Verhältnis zu den Zwischenabschnitten 46, 47, 48, 49 erkennbar ist. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach 5 sind die äußeren Umkehrbereiche 42, 46 mit zusätzlichen Faserumwicklungen 59, 60 verstärkt, die zur zusätzlichen Steigerung des Biegewiderstandsmomentes führen. Ebenfalls in Anlehnung an die Bandfeder nach den 10 bis 12 ist auch hier ein geschichteter Aufbau der Wellenzüge 51, 52 erkennbar, wobei jeweils eine Mittelschicht 53, 54 die variable Dicke darstellt, während außenliegende Schichten 55, 56, 57, 58 aus höherwertigem Material über der Länge der Bandfeder eine konstante Dicke aufweisen. Auch hier kann das höherwertige Material beispielsweise aus Strängen oder Gewebematten aus Kohlefaser, Aramidfasern oder Metallfasern bestehen, während die innenliegenden Mittelschichten 53, 54 aus Prepregs aus Glasfasermatten aufgebaut sein können.
Wesentlich für das hier dargestellte Ausführungsbeispiel ist es, daß die beiden Wellenzügen 51, 52 an den jeweils innenliegenden Umkehrbereichen 43, 47 miteinander verbunden sind. Auch wenn die grafische Darstellung es so erscheinen läßt, als seien hier zwei unabhängige Wellenzüge zunächst fertiggestellt und anschließend miteinander verbunden, so ist es tatsächlich möglich, daß in den Verbindungsbereichen der Wellenzüge Faserstränge des einen Wellenzuges in dem anderen Wellenzug weiterlaufen und umgekehrt. Die dargestellte doppelwellige Bandfeder ist somit als einheitliches Gebilde zu verstehen.
In Richtung der Längsmittellinie L betrachtet durchsetzen etwa linsenförmige Löcher 61 die inneren Umkehrbereiche symmetrisch. Hierbei sind die Umkehrbereiche so verbreitert, daß ihre effektive Breite der effektiven Breite der äußeren Umkehrbereiche 42, 43 angenähert ist, d. h. also die wirksame Breite unter Vernachlässigung der Durchgangslöcher etwa konstant ist. Die Funktion der Durchgangslöcher 61 läßt sich aus der nachfolgenden Figur erkennen.
In 14 sind gleiche Einzelheiten wie in 13 mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei nur ein Teil der Bezugsziffern der wesentlichen Merkmale übernommen ist. Auf die vorhergehende Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. In die Flucht der Löcher 61 ist eine Dämpfereinheit 40 eingesteckt, wobei ein äußeres Dämpferrohr 62 mit einem unteren Federteller 64 verbunden ist, in das ein inneres Dämpferrohr 63 eingesteckt ist, das mit einem oberen Federteller 65 ausgeführt ist. Die Federteller 64, 65 sind geschwungene Bandkörper aus Blech, die sich an die letzten Verbindungsabschnitte der Wellenzüge 51 und 52 flächig anlegen, so daß in diese Kräfte eingeleitet werden können, ohne daß sie selber auf Biegung beansprucht werden. Biegekräfte wirken auf die ersten sich von den Federtellern 64, 65 abhebenden äußeren Umkehrbereiche 42, 46, sowie den gesamten weiteren Federverlauf ein. Die höher belasteten äußeren Umkehrbereiche 42, 46 haben hierbei ein erhöhtes Biegewiderstandsmoment, so daß die inneren Spannungen im Federmaterial aneinander angeglichen sind, idealerweise überall konstant sind.
In 15 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder B in Seitenansicht in Prinzipdarstellung gezeigt, die eine gerade Längsmittellinie L hat. In Darstellung a) ist der Wellenzug Z zwischen zwei parallelen Begrenzungslinien G₁, G₂ in entspanntem Zustand mit der Länge L0 dargestellt.
In Darstellung b) ist die verkürzte Bandfeder B nur durch die parallelen Begrenzungslinien G₁, G₂ gekennzeichnet, wobei die Bandfeder unter der Einwirkung von entgegengesetzt gerichteten Kräften F zwischen zwei zueinander parallelen Federtellern TO, TU auf die Länge LZ verkürzt ist. Die Kräfte F greifen in Richtung einer Kraftwir kungslinie K an, die sich zwischen einem oberen Windungsmittelpunkt MO und einem unteren Windungsmittelpunkt MU der Bandfeder B erstreckt.
In 16 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder B in Seitenansicht in Prinzipdarstellung gezeigt, die eine C-förmig gekrümmte Längsmittellinie L hat. In Darstellung a) ist der Wellenzug Z zwischen zwei C-förmig gekrümmten Begrenzungslinien G₁, G₂ in entspanntem Zustand mit der Länge L0 dargestellt.
In Darstellung b) ist die verkürzte Bandfeder B nur durch die jetzt parallelen geraden Begrenzungslinien G₁, G₂ gekennzeichnet, wobei die Bandfeder unter der Einwirkung von entgegengesetzt gerichteten Kräften F zwischen zwei parallelen Federtellern TO, TU auf die Länge LZ verkürzt ist. Die Kräfte greifen in Richtung einer Kraftwirkungslinie K an, die gegenüber einem oberen Windungsmittelpunkt MO und gegenüber einem unteren Windungsmittelpunkt MU der Bandfeder jeweils einem gleichgerichteten gleichgroßen Seitenversatz eo, eu aufweist, so daß die Kraftwirkungslinie K zur Längsmittellinie L parallel versetzt ist.
In 17 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder B in Seitenansicht in Prinzipdarstellung gezeigt, die eine S-förmig gekrümmte Längsmittellinie L hat. In Darstellung a) ist der Wellenzug Z zwischen zwei S-förmig gekrümmten Begrenzungslinien G₁, G₂ in entspanntem Zustand mit der Länge L0 dargestellt.
In Darstellung b) ist die verkürzte Bandfeder B nur durch die jetzt parallelen geraden Begrenzungslinien G₁, G₂ gekennzeichnet, wobei die Bandfeder unter der Einwirkung von zwei entgegengesetzt gerichteten Kräften F zwischen zwei zueinander parallelen Federtellern TO, TU auf die Länge LZ verkürzt ist. Die Kräfte greifen in Richtung der Kraftwirkungslinie K an, die gegenüber einem oberen Bindungsmittelpunkt MO und einem unteren Bindungsmittelpunkt MU der Bandfeder jeweils einen entgegengesetzt gerichteten gleichgroßen Seitenversatz eo, eu aufweist, so daß die Kraftwirkungslinie K die Längsmittellinie L auf halber Länge schneidet.
In 18 ist eine erfindungsgemäße Bandfeder B in Seitenansicht in Prinzipdarstellung gezeigt, die eine Längsmittellinie L die aus der Überlagerung einer C-förmig ge krümmten Kurve und einer S-förmig gekrümmten Kurve gebildet ist. In Darstellung a) ist der Wellenzug Z zwischen zwei Begrenzungslinien G₁, G₂ in entspanntem Zustand mit der Länge L0 dargestellt, die in ihrer Krümmung der Längsmittellinie L entsprechen.
In Darstellung b) ist die verkürzte Bandfeder nur durch die jetzt parallelen geraden Begrenzungslinien G₁, G₂ gekennzeichnet, wobei die Bandfeder unter der Einwirkung von zwei entgegengesetzt gerichteten Kräften F zwischen zwei zueinander parallelen Federtellern TO, TU auf die Länge LZ verkürzt ist. Die Kräfte greifen in Richtung der Kraftwirkungslinie K an, die durch einen oberen Windungsmittelpunkt MO verläuft und gegenüber einem unteren Bindungsmittelpunkt MU der Bandfeder ein seitlichen Versatz eu aufweist.
Mit der Abwandlung der Federform können auf diese Weise verschiedene Federcharakteristiken dargestellt werden.

11: Bandfeder
12: Umkehrbereich
13: Umkehrbereich
14: Zwischenabschnitt
15: Zwischenabschnitt
16: Durchgangsloch
17: Umwicklungsabschnitt
18: Umwicklungsabschnitt
19: Mittelschicht
20: Dämpfereinheit
21: Bandfeder
22: Außenrohr
23: Innenrohr
24: Federteller
25: Federteller
31: Bandfeder
32: Außenschicht
33: Außenschicht
40: Dämpfereinheit
41: Bandfeder
42: Umkehrbereich
43: Umkehrbereich
44: Zwischenabschnitt
45: Zwischenabschnitt
46: Umkehrbereich
47: Umkehrbereich
48: Zwischenabschnitt
49: Zwischenabschnitt
51: Wellenzug
52: Wellenzug
53: Mittelschicht
54: Mittelschicht
55: Außenschicht
56: Außenschicht
57: Außenschicht
58: Außenschicht
59: Umwicklungsabschnitt
60: Umwicklungsabschnitt
61: Durchgangsloch
62: Dämpferrohr
63: Dämpferrohr
64: Federteller
65: Federteller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4927124 A [0005]
- US 5013013 A [0005]
- DE 19962026 A1 [0006]
- US 2007/0267792 A1 [0007]

Claims

Bandfeder (11, 21, 31) aus Faserverbundmaterial mit wellenförmigen Verlauf, wobei ein Federband als einzelner Wellenzug aus Umkehrbereichen (12, 13) und Zwischenabschnitten (14, 15) um eine Längsmittellinie (L) mäandert, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung (K) entspricht, wobei in den Umkehrbereichen (12, 13) des Wellenzuges jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment des Federbandes vorgesehen ist.
Bandfeder (11, 21, 31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des Federbandes in den Umkehrbereichen (12, 13) gegenüber der Breite der verbindenden Zwischenabschnitten (14, 15) erhöht ist, wobei die Breite (B) des Federbandes quer zum Krümmungsverlauf des Wellenzuges liegt.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (H) des Federbandes in den Umkehrbereichen (12, 13) gegenüber der Dicke der verbindenden Zwischenabschnitte (14, 15) erhöht ist.
Bandfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Querschnittsfläche des Federbandes über der Länge im wesentlichen konstant ist.
Bandfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfeder aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und/oder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) und/oder aus aramidfaserverstärktem Kunststoff besteht.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenabschnitte (14, 15) in der Achse der Längsmittellinie (L) miteinander fluchtende Durchgangslöcher (16) aufweisen.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband unter Verwendung von zugeschnittenen harzimprägnierten Fasermatten (Prepregs) hergestellt ist.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband unter Verwendung von in situ verlegten harzimprägnierten Fasersträngen (Rowings) hergestellt ist.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Umkehrbereichen (12, 13) zusätzliche Abschnitte von harzimprägnierten Fasermatten (Prepregs) eingearbeitet sind.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrbereiche (12, 13) mit zusätzlichen harzimprägnierten Fasersträngen (Rowings) quer zum Längsverlauf des Federbandes umwickelt sind.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband mehrschichtig aufgebaut ist, wobei zumindest in den Umkehrbereichen (12, 13) zumindest auf der konvexen Außenseite eine zusätzliche Faserverbundmaterialschicht von höherer Qualität eingearbeitet ist.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Breite (B) über der Länge des Federbandes stetig erfolgt.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Breite (B) über der Länge des Federbandes durch einen sinusförmigen Verlauf der Längskanten definiert ist.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Dicke (H) über der Länge des Federbandes im wesentlichen stetig oder fein gestuft erfolgt.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband beidendig in einem Umkehrbereich (12, 13) endet.
Bandfeder (11, 21, 31) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenabschnitte (14, 15) nur geringe Biegung aufweisen, insbesondere eben sind.
Bandfeder (41) aus Faserverbundmaterial mit doppelwellenförmigem Verlauf, wobei zwei Federbänder als Wellenzüge (51, 52) aus Umkehrbereichen (42, 43, 46, 47) und Zwischenabschnitten (44, 45, 48, 49) jeweils um zwei zueinander parallele Mittellinien (L1, L2) mäandern, die parallel zu einer dazwischen liegenden Längsmittelllinie (L) liegen, die im wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung (K) entspricht, wobei die Federbänder jeweils an ersten innenliegenden Umkehrbereichen (43, 47) der Wellenzüge (51, 52) miteinander verbunden sind und in den zweiten außenliegenden Umkehrbereichen (42, 46) der Wellenzüge (51, 52) jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment aufweisen.
Bandfeder (41) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Federbänder in den äußeren Umkehrbereichen (42, 46) gegenüber der Breite der verbindenden Zwischenabschnitte erhöht ist, wobei die Breite (B) der Federbänder jeweils quer zum Krümmungsverlauf der Wellenzüge (51, 52) liegt.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (H) der Federbänder in den äußeren Umkehrbereichen gegenüber der Dicke der verbindenden Zwischenabschnitte erhöht ist.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Querschnittsfläche der Federbänder über der Länge im wesentlichen konstant ist.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfeder aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und/oder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) und/oder aramidfaserverstärktem Kunststoff besteht.
Bandfeder (41) nach einem der Anspruch 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen inneren Umkehrbereiche (43, 47) in der Achse der Längsmittellinie (L) von miteinander fluchtenden Durchgangslöchern durchsetzt sind.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbänder unter Verwendung von zugeschnittenen harzimprägnierten Fasermatten (Prepregs) hergestellt sind.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbänder unter Verwendung von in situ verlegten harzimprägnierten Fasersträngen (Rowings) hergestellt sind.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in den äußeren Umkehrbereichen (42, 46) zusätzliche Abschnitte von harzimprägnierten Fasermatten (Prepregs) eingearbeitet sind.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Umkehrbereiche (42, 46) mit zusätzlichen harzimprägnierten Fasersträngen (Rowings) quer zum Längsverlauf der Federbänder umwickelt sind.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbänder mehrschichtig aufgebaut sind, wobei zumindest in den äußeren Umkehrbereichen (42, 46) zumindest auf der konvexen Außenseite eine zusätzliche Faserverbund-Materialschicht von höherer Qualität eingearbeitet ist.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Breite über der Länge der Federbänder stetig erfolgt.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Breite über der Länge der Federbänder durch einen sinusförmigen Verlauf der Längskanten definiert ist.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Dicke über der Länge der Federbänder im wesentlichen stetig oder feingestuft erfolgt.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbänder beidendig jeweils in einem Umkehrbereich enden.
Bandfeder (41) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenabschnitte (44, 45) nur geringe Biegung aufweisen, insbesondere eben sind.
Bandfeder (11, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittellinie (L) C-förmig gekrümmt ist.
Bandfeder (11, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittellinie (L) ausschließlich S-förmig symmetrisch gekrümmt ist.
Bandfeder (11, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittellinie (L) einen gekrümmten Verlauf hat, der sich aus der Überlagerung eine C-förmige Kurve und einer symmetrischen S-förmigen Kurve ergibt.
Federbein für ein Kraftfahrzeug mit einer Bandfeder (11, 21, 31, 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Dämpferelement (20, 40) durch die Durchgangslöcher (16, 61) der Bandfeder durchgesteckt ist und mit zumindest einem Ende der Bandfeder verbunden ist.
Federbein nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenrohr (23, 63) und/oder ein Außenrohr (22, 62) des Dämpferelements (20, 40) mit einem Federteller (24, 25, 64, 65) verbunden ist, der flächig an einem Endabschnitt der Bandfeder bis zum ersten Umkehrbereich anliegt.