DE102010009528A1

DE102010009528A1 - Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff mit integrierten Lageraugen und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE102010009528A1
Application number: DE102010009528A
Authority: DE
Inventors: Matthias Voigt; Maik Schreier; Heiko Kempe; Dirk Neyer
Original assignee: IFC Composite GmbH
Current assignee: Shandong Sinoma Composite Auto Parts Co Ltd Cn
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-27
Also published as: US9194451B2; WO2011103857A1; US20130001845A1; AT513484B1; US20150316114A1; DE102010009528B4; US9746046B2; AT513484A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blattfeder (1) aus einem Faserverbundwerkstoff mit integrierten Lageraugen (3, 4) sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Gemäß dem Verfahren sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: – Abschneiden von Prepreg-Streifen (5, 6, 16) mit einer vorbestimmten Länge von einem Prepreg-Strang, – Heraustrennen von Ausschnitten (10, 11; 17, 18) aus dem jeweiligen Prepreg-Streifen (5, 6, 16) im Bereich derjenigen axialen Enden (8, 9), an denen jeweils ein Lagerauge (3, 4) ausgebildet werden soll, – flächenbündiges wechselweises Übereinanderlegen einer Mehrzahl von Prepreg-Streifen (5, 6, 16) in einem Prepreg-Stapel (7, 7') zur Bildung einer Roh-Blattfeder (23), – Ausbilden des zumindest einen Lagerauges (3, 4) durch Verformen eines axialen Endes des Prepreg-Stapels (7, 7') in einer Ebene, die senkrecht zur Längserstreckung (L) und senkrecht zur Quererstreckung (B) des Prepreg-Stapels (7, 7') ausgerichtet ist, – Abbinden der Roh-Blattfeder (23) zur fertigen Blattfeder (1) in einer Form unter Einfluss eines geeigneten Abbindedrucks und einer geeigneten Abbindetemperatur.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff mit integrierten Lageraugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Blattfedern mit endseitigen Lageraugen sind an sich bekannt und werden beispielsweise in Fahrzeugen verwendet, wo sie dazu dienen, den Aufbau des Fahrzeugs gegenüber dem Fahrwerk abzufedern. Konventionell bestehen Blattfedern aus mehreren Lagen von schmalen Metallblechen, die übereinander gestapelt und mittels Halteelementen zusammengehalten sind. Es sind aber auch schon Blattfedern aus Composite-Werkstoffen vorgeschlagen worden, so beispielsweise durch die US 4,468,014 B1 .
Die dort offenbarte Blattfeder besteht aus mehreren übereinander angeordneten Composite-Bauteilen, die durch Halteklammern zur Bildung der Blattfeder miteinander verbunden sind. Jede dieser Composite-Materiallagen besteht aus einem oberen und einem unteren metallischen Blechstreifen, zwischen denen ein steifer Kunststoffkern angeordnet ist. An zumindest einem axialen Ende weist diese Blattfeder ein an dieser integriertes Lagerauge auf, welches durch Umbiegen und axiales Zurückführen der Blechstreifen der obersten Composite-Materiallage hin zur axialen Mitte der Blattfeder gebildet ist. Dies ist so ausgeführt, dass der obere Blechstreifen der Composite-Materiallage um eine kreisrunde Hülse in Richtung zu dem unteren Blechstreifen geführt ist, während der untere Blechstreifen dieser Composite-Materiallage unter Zwischenlage des steifen Kunststoffmaterial ebenfalls um die Hülse geführt ist, jedoch auf der Oberseite des oberen Blechstreifens abgelegt ist. Als nachteilig bei dieser Blattfeder wird beurteilt, dass deren Aufbau aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen sowie das vergleichsweise komplizierte Umwickeln der Lageraugenhülse aufwendig ist und daher die Herstellkosten erhöht. Außerdem kann nicht sichergestellt werden, dass der zwischen den Metallstreifen angeordnete steife Kunststoffkern einer jeden Composite-Materiallage den Dauerwechselbelastungen standhalten wird, die eine Blattfeder in einem Fahrzeug betriebsbedingt ausgesetzt ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Blattfeder für ein Fahrzeug vorzustellen, welche kostengünstig herstellbar ist und eine große Dauerwechselfestigkeit aufweist. Diese Blattfeder soll aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt sein und an zumindest einem ihrer axialen Enden ein in die Blattfeder integriertes Lagerauge aufweisen. Außerdem soll ein Herstellverfahren beschrieben werden, nach dem eine solche Blattfeder kostengünstig herstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich für das Herstellverfahren aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Der unabhängige Vorrichtungsanspruch beschreibt eine Blattfeder, welche die vorrichtungsbezogene Aufgabe löst. Die zugeordneten Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die genannten Aufgaben lösen lassen, wenn die Blattfeder vollständig aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt wird, nämlich aus einem Faserverbundwerkstoff, beispielsweise bestehend aus lagenweise übereinander gelegten Prepreg-Streifen. Die axialen Enden des Stapels aus den Prepreg-Streifen werden zur Bildung des zumindest einen Lagerauges vor dem Abbinden der Prepreg-Streifen in Richtung zur Mitte der Roh-Blattfeder kreisförmig umgebogen und mit dem vom axialen Ende weiter entfernten Faserverbundmaterial verbunden. Anschließend erfolgt das Aushärten der Roh-Blattfeder unter Anwendung einer Abbindetemperatur und eines Abbindedrucks in einer geeigneten Form.
Mit dem Begriff „Prepreg” wird ein Zwischenprodukt bezeichnet, welches aus zumindest einer mit einem Kunstharz getränkte Lage von Kunstfasern besteht. Die Kunstfasern können als Gewebe oder als unidirektional ausgerichtete Faserstränge in dem Prepreg vorhanden sein. Die Prepreg-Streifen werden auf eine vorgegebene Umfangsgeometrie zugeschnitten. Das Kunstharz ist beim Aufbau des aus diesem Material aufzubauenden Werkstücks noch nicht ausgehärtet.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, bei der an zumindest einem axialen Ende ein Lagerauge ausgebildet ist. Dieses Verfahren weist zur Lösung der gestellten Aufgabe folgende Verfahrensschritte auf:

– Abschneiden von Prepreg-Streifen mit einer vorbestimmten Länge von einem Prepreg-Strang,
– Heraustrennen von Ausschnitten aus dem jeweiligen Prepreg-Streifen im Bereich derjenigen axialen Enden, an denen jeweils ein Lagerauge ausgebildet werden soll,
– flächenbündiges wechselweises Übereinanderlegen einer Mehrzahl von Prepreg-Streifen in einem Prepreg-Stapel zur Bildung einer Roh-Blattfeder,
– Ausbilden des zumindest einen Lagerauges durch Verformen eines axialen Endes des Prepreg-Stapels in einer Ebene, die senkrecht zur Längserstreckung und senkrecht zur Quererstreckung des Prepreg-Stapels ausgerichtet ist,
– Abbinden der Roh-Blattfeder zur fertigen Blattfeder in einer Form unter Einfluss eines geeigneten Abbindedrucks und einer geeigneten Abbindetemperatur.

Eine derart hergestellte Blattfeder ist homogen aus nur einem einzigen Werkstoff hergestellt und weist an zumindest einem ihrer axialen Enden ein in die Blattfeder integriertes Lagerauge auf. Dadurch, dass in der Blattfeder keine unterschiedlichen Materialpaarungen vorliegen, werden im Betrieb die über das zumindest eine Lagerauge in die Blattfeder eingeleiteten statischen sowie dynamischen Kräfte problemlos aufgenommen und im mittleren Abschnitt der Blattfeder in Zug- und Druckspannungen sowie letztlich in Wärmeenergie umgewandelt.
Die Herstellung einer solchen Blattfeder ist vor allem deshalb als sehr kostengünstig zu beurteilen, weil diese aus einzelnen Prepreg-Streifen hergestellt wird, welche eine weitgehend ähnliche Umfangsgeometrie aufweisen. Das Aufbauen einer Roh-Blattfeder aus einem Stapel von solchen Prepreg-Streifen lässt sich automatisieren, und auch das Herstellen des zumindest einen Lagerauges am axialen Ende einer Roh-Blattfeder kann maschinell erfolgen.
Nach einer ersten Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich eines axialen Endes in der Mitte der Quererstreckung eines jeden Prepreg-Streifens durch einen ersten Ausschnitt Faserverbundmaterial entfernt wird. Dabei entsteht in dem Prepreg-Streifen eine Öffnung, die für die weitere Formgebung der Roh-Blattfeder bzw. für die Erzeugung des Lagerauges benötigt wird.
Bevorzug ist außerdem vorgesehen, dass zum Aufbau der Roh-Blattfeder Prepreg-Streifen einer ersten Prepreg-Streifen-Sorte sowie Prepreg-Streifen einer zweiten Prepreg-Streifen-Sorte benötigt werden. Diese Prepreg-Streifen-Sorten werden dadurch erzeugt, dass an ihrem axialen Ende durch einen zweiten Ausschnitt Faserverbundmaterial derart entfernt wird, dass dort jeweils ein schmaler Endabschnitt ausgebildet wird, wobei diese Endabschnitte im Vergleich zu einem mittleren Abschnitt der Prepreg-Streifen eine geringere Quererstreckung, also Breite aufweisen.
Die beiden unterschiedlichen Sorten von Prepreg-Streifen unterscheiden sich dadurch, dass zur Herstellung von Prepreg-Streifen der ersten Prepreg-Streifen-Sorte die axial endseitige Verringerung der Quererstreckung bzw. der Breite linksseitig erfolgt. Demnach wird, wenn man den Prepreg-Streifen in Richtung seiner Längserstreckung von Oben betrachtet, an dessen axialem Ende links Material abgeschnitten, beispielsweise in Form eines Rechtecks.
Dadurch bleibt auf der rechten Seite des axialen Endes des Prepreg-Streifens ein schmaler Endabschnitt mit einer Länge übrig, die zumindest so lang ist wie die Höhe der aufzubauenden Roh-Blattfeder.
Zur Herstellung von Prepreg-Streifen der zweiten Prepreg-Streifen-Sorte wird die axial endseitige Verringerung der Quererstreckung bzw. der Breite rechtsseitig durchgeführt. Daher wird, wenn man den Prepreg-Streifen in Richtung seiner Längserstreckung von Oben betrachtet, an dessen axialem Ende rechts Material abgeschnitten, beispielsweise in Form eines Rechtecks. Dadurch bleibt auf der linken Seite des axialen Endes des Prepreg-Streifens ein schmaler Endabschnitt mit einer Länge übrig, die ebenfalls zumindest so lang ist wie die Höhe der aufzubauenden Roh-Blattfeder.
Die Prepreg-Streifen der beiden Prepreg-Streifen-Sorten können hinsichtlich ihrer Werkstoffe, also hinsichtlich des Fasermaterials und des Kunstharzes, identisch oder unterschiedlich sein. So ist es beispielsweise möglich, die Prepreg-Streifen der ersten Prepreg-Streifen-Sorte aus Glasfasern und die Prepreg-Streifen der zweiten Prepreg-Streifen-Sorte aus Carbonfasern oder Aramidfasern aufzubauen, oder umgekehrt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die durch den ersten Ausschnitt im Bereich der Mitte der Quererstreckung der Prepreg-Streifen gebildete Öffnung durch ein breitenbezogenes Zusammendrücken der unmittelbar benachbarten längsgerichteten Ränder des Stapels der Prepreg-Streifen mit Faserverbundmaterial ausgefüllt wird, und dass durch dieses Zusammendrücken jeweils rechtsseitig und linksseitig eine Eindrückung oder Einschnürung an dem Prepreg-Stapel angeformt wird.
Gemäß einem weiteren Schritt ist bei dieser Verfahrensvariante vorgesehen, dass das axiale Ende des Prepreg-Stapels, also die übereinander gelegten rechts- und linksseitigen schmalen Endabschnitte der einzelnen Prepreg-Streifen, kreisförmig in Richtung zur axialen Mitte der Roh-Blattfeder umgebogen und dabei vorzugsweise vollständig durch die rechtsseitige bzw. linksseitige Eindrückung oder Einschnürung des Prepreg-Stapels geführt werden. Damit es hierbei zu keinem Materialüberschuss im Bereich der Eindrückung oder Einschnürung kommt, haben die rechts- und linksseitigen schmalen Endabschnitte jeweils maximal die gleiche Querschnittsfläche wie die Eindrückung oder Einschnürung, in die diese geführt werden.
Vorzugsweise werden die rechts- und linksseitigen schmalen Endabschnitte als Stapel gemeinsam durch die zugeordnete Eindrückung oder Einschnürung vollständig hindurchgeführt. Deren Überstand an der Unterseite der Blattfeder kann nach dem Abbinden zur fertigen Blattfeder von dieser abgeschnitten werden oder dort verbleiben. Sofern er dort verbleibt, wird er vorzugsweise zusammengedrückt oder umgelenkt, so dass er einen mechanischen Widerstand gegen ein Herausziehen aus dem Bereich der Eindrückung oder Einschnürung verursacht. Hierdurch ist die Kraftaufnahmefähigkeit des Lagerauges weiter erhöht.
Gemäß einer zweiten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass ausschließlich Prepreg-Streifen einer dritten Prepreg-Streifen-Sorte verwendet werden. Zur Herstellung von Prepreg-Streifen dieser dritten Prepreg-Streifen-Sorte wird an den unbeschnittenen Prepreg-Streifen im Bereich ihres axialen Endes wie oben beschrieben zunächst durch einen ersten Ausschnitt eine mittige Öffnung erzeugt. Anders als bei den Prepreg-Streifen der ersten und der zweiten Sorte wird dann bezogen auf die Oberseite des axialen Endes des Prepreg-Streifens sowohl dessen rechte Seite als auch dessen linke Seite beschnitten. Dadurch bleibt am axialen Ende des Prepreg-Streifens der dritten Sorte ein mittig angeordneter schmaler Endabschnitt übrig, der vorzugsweise zumindest ebenso lang ist, wie die aufzubauende Roh-Blattfeder hoch sein wird.
Die so hergestellten Prepreg-Streifen der dritten Sorte werden dann einen Prepreg-Stapel bildend übereinander gelegt. Anschließend wird das axiale Ende des Prepreg-Stapels zur Bildung des Lagerauges kreisförmig umgebogen und die schmalen Endabschnitte vorzugsweise vollständig durch die mit dem ersten Ausschnitt geschaffene Öffnung gesteckt ist. Ein Zusammendrücken der Roh-Blattfeder zum Verschließen der durch den ersten Ausschnitt gebildeten mittleren Öffnung in den jeweiligen Prepreg-Streifen erfolgt bei dieser Verfahrensvariante demnach nicht.
Zur einfacheren Erzeugung des jeweiligen Lagerauges kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das axiale Ende des Prepreg-Stapels beim Umbiegen in Richtung zu dessen axialen Mitte über einen Formkörper gelegt wird, dessen Außendurchmesser dem späteren Innendurchmesser des Lagerauges entspricht. Bei diesem Formkörper kann es sich um einen Hartschaumkern oder um eine metallische Lagerhülse handeln, welche bei dem Abbinden der Roh-Blattfeder zur fertigen Blattfeder mit eingeformt werden.
Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die in den jeweiligen Prepreg-Streifen erzeugte erste Ausschnittöffnung unterschiedlich weit entfernt vom axialen Ende der jeweiligen Prepreg-Streifen entfernt ist, und dass bei dem untersten Prepreg-Streifen im Prepreg-Stapel, der später die Außenseite des Lagerauges bildet, die erste Ausschnittöffnung den größten Abstand vom axialen Ende des Prepreg-Streifens aufweist, und dass die Ausschnittöffnung bei dem obersten Prepreg-Streifen des Prepreg-Stapels, der später die Innenseite des Lagerauges bildet, den geringsten Abstand vom axialen Ende des Prepreg-Streifens aufweist.
Zur Erzeugung der ersten Ausschnittöffnung in den Prepreg-Streifen ist vorgesehen, dass diese oval, rechteckig oder rautenförmig aus dem jeweiligen Prepreg-Streifen ausgeschnitten oder ausgestanzt wird.
Schließlich ist, wie eingangs schon angedeutet wurde, vorgesehen, dass das Übereinanderlegen der Prepreg-Streifen der ersten Prepreg-Streifen-Sorte und der Prepreg-Streifen der zweiten Prepreg-Streifen-Sorte, bzw. der dritten Prepreg-Streifen-Sorte, in einer Form erfolgt, welche weitgehend die Endgeometrie der fertigen Blattfeder aufweist, und dass das Abbinden der in der Form aufgebauten Roh-Blattfeder unter Einwirkung einer geeigneten Presskraft und einer geeigneten Temperatur erfolgt, wobei überschüssiges Kunstharz die Roh-Blattfeder an denjenigen Stellen verlässt, wo die schmalen Endabschnitte der beiden Prepreg-Streifen-Sorten durch die seitlichen Eindrückungen der Roh-Blattfeder geführt sind.
Die Abführung von überschüssigem Kunstharz ist an diesen Stellen besonders vorteilhaft, weil an der Unterseite der fertigen Blattfeder das durch die seitlichen Eindrückungen der Roh-Blattfeder geführte Faserverbundmaterial abschließend flächenbündig an der Blattfeder abgeschnitten oder dort umgebogen oder zu einem Klumpen zusammengedrückt wird, so dass verfestigte Materialansammlungen auf diese Weise ebenfalls mit entfernt oder verwendet werden können.
Zur Lösung der produktbezogenen Aufgabe betrifft die Erfindung eine Blattfeder, bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, bei der an zumindest einem axialen Ende ein Lagerauge ausgebildet ist. Diese Blattfeder ist bevorzugt nach zumindest einem der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte hergestellt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Blattfeder mit ihrem zumindest eine Lagerauge aus einzelnen, übereinander geschichteten Prepreg-Streifen aufgebaut ist, wobei zur Bildung des zumindest einen Lagerauges die übereinander geschichteten Prepreg-Streifen mit ihrem axialen Ende in Richtung zur axialen Mitte des Prepreg-Stapels umgebogen und mit dem axial weiter mittig angeordneten Faserverbundmaterial fest verbunden sind.
Das axiale Ende der Roh-Blattfeder ist demnach zu einem endnahen Bereich der Roh-Blattfeder axial zurückgeführt und dort mit dem Faserverbundwerkstofffest verbunden, so dass die am Lagerauge wirkenden Kräfte problemlos in die Blattfeder eingeleitet werden können. Der Faserverbundwerkstoff der Prepreg-Streifen besteht vorzugsweise aus längsgerichteten Fasern und einem Duroplast. Es ist aber auch möglich ein Thermoplast zu verwenden. Ebenso können die Prepreg-Streifen ein Fasergewebe enthalten.
Nach einer anderen Weiterbildung der Blattfeder gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prepreg-Streifen vor deren Übereinanderschichten zu einem Prepreg-Stapel nahe ihrem axialen Ende etwa in der Mitte ihrer Quererstreckung eine durch einen ersten Ausschnitt von Faserverbundmaterial ausgebildete Öffnung aufweisen. Diese Öffnung kann eine im Wesentlichen ovale, rechteckige oder rautenförmige Geometrie aufweisen. In Bereich dieser Öffnung sind die Fasern zwar durchtrennt, die Blattfeder ist jedoch so ausgelegt, dass die seitlich an dieser Öffnung vorbei geführten Fasern die betriebsbedingten Belastungen der Blattfeder problemlos aufnehmenden können.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Blattfeder aus zwei an ihrem axialen Ende geometrisch unterschiedlich ausgebildeten Prepreg-Streifen-Sorten aufgebaut ist, wobei die Prepreg-Streifen dieser beiden Prepreg-Streifen-Sorten wechselweise übereinander gestapelt sind. Dabei weisen die einzelnen Prepreg-Streifen zur Bildung des jeweiligen Lagerauges im Vergleich zu einem lageraugenfernen Bereich der Blattfeder an ihrem axialen Ende eine reduzierte Quererstreckung, also eine verringerte Breite auf.
Die Prepreg-Streifen der beiden Prepreg-Streifen-Sorten können hinsichtlich ihrer Werkstoffe, also hinsichtlich des Fasermaterials und des Kunstharzes, identisch oder unterschiedlich sein. So ist es beispielsweise möglich, die Prepreg-Streifen der ersten Prepreg-Streifen-Sorte aus Glasfasern und die Prepreg-Streifen der zweiten Prepreg-Streifes-Sorte aus Carbonfasern oder Aramidfasern aufzubauen, oder umgekehrt.
Die verringerte endseitige Breite der Prepreg-Streifen einer ersten Prepreg-Streifen-Sorte ist durch ein linksseitiges Wegschneiden eines zweiten Ausschnitts erzeugt, und die verringerte endseitige Breite der Prepreg-Streifen einer zweiten Prepreg-Streifen-Sorte ist durch ein rechtsseitiges Wegschneiden eines überschüssigen zweiten Ausschnitts erzeugt, und zwar so, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Herstellverfahren beschrieben worden ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Blattfeder ist vorgesehen, dass die im Bereich der Mitte der Quererstreckung der Prepreg-Streifen durch den ersten Ausschnitt gebildete Öffnung durch Zusammendrücken der unmittelbar benachbarten Ränder des Prepreg-Stapels mit Faserverbundmaterial ausgefüllt ist, so dass in diesem Bereich rechtsseitig und linksseitig die Fasern bezüglich der Breite der Prepreg-Streifen nach innen verformt sind.
Weiter ist eine Blattfeder gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das rechtsseitig oder linksseitig in seiner Quererstreckung bzw. Breite verkürzte Ende bzw. die schmalen Endabschnitte der jeweiligen Prepreg-Streifen gemeinsam kreisförmig in Richtung zur axialen Mitte der Prepreg-Streifen umgebogen und vorzugsweise vollständig durch die rechtsseitigen bzw. linksseitigen Eindrückungen oder Einschnürung des Prepreg-Stapels geführt sind.
Außerdem ist bei einer solchen Blattfeder bevorzugt vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des schmalen Endabschnitts der jeweiligen Prepreg-Streifen weitgehend identisch ist mit der Querschnittsfläche der zugeordneten randseitig gebildeten Eindrückungen oder Einschnürungen des Prepreg-Stapels.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die später verschlossene mittige Ausschnittöffnung der Prepreg-Streifen unterschiedlich weit entfernt von dessen axialen Ende ausgebildet ist, und dass bei dem untersten Prepreg-Streifen im Prepreg-Stapel, der später die Außenseite des Lagerauges bildet, die mittige Ausschnittöffnung den größten Abstand vom axialen Ende des Prepreg-Streifen aufweist, und dass die mittige Ausschnittöffnung bei dem obersten Prepreg-Streifen des Prepreg-Stapels, der später die Innenseite des Lagerauges bildet, den geringsten Abstand vom axialen Ende des Prepreg-Streifens aufweist. Die zwischen den untersten und dem obersten Prepreg-Streifen in einem Prepreg-Stapel angeordneten Prepreg-Streifen weisen dabei jeweils eine mittige Ausschnittöffnung auf, deren Abstand vom axialen Ende der Prepreg-Streifen mit zunehmender Annäherung an den obersten Prepreg-Streifen abnimmt.
Bei einer nach einer anderen Herstellvariante produzierten erfindungsgemäßen Blattfeder ist vorgesehen, dass diese aus übereinander gestapelten Prepreg-Streifen einer dritten Prepreg-Streifen-Sorte hergestellt ist, wobei diese dritte Prepreg-Streifen-Sorte die schon beschriebene endseitig mittige Öffnung aufweist, wobei an diesen Prepreg-Streifen durch Ausschneiden eines vierten Ausschnitts und eines fünften Ausschnitts an der rechten Seite und an der linken Seite ihres axialen Endes ein mittiger schmaler Endabschnitt gebildet ist, und bei der die Endabschnitte des Prepreg-Stapels zur Bildung eines Lagerauges kreisförmig umgebogen und vorzugsweise vollständig durch die mit dem ersten Ausschnitt geschaffene Öffnung gesteckt sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff mit endseitig an der Blattfeder ausgebildeten Lageraugen,
2 eine schematische Querschnittsansicht der Blattfeder gemäß 1 an einer Schnittlinie A-A,
3 die Herstellung einer erfindungsgemäßen Blattfeder gemäß wesentlicher Verfahrensschritte,
4 leicht unterschiedlich ausgebildete Prepreg-Streifen von zwei Prepreg-Sorten in einer schematischen Draufsicht,
5 einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung einer zweiten Variante einer erfindungsgemäß aufgebauten Blattfeder,
6 einen zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung einer zweiten Variante einer erfindungsgemäß aufgebauten Blattfeder, und
7 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Blattfeder bei einem produktionstechnisch abschließenden Zuschneidevorgang.
Demnach zeigt 1 in einer schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäß ausgebildet Blattfeder 1, die aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist. Diese Blattfeder 1 weist einen mittleren Blattfederabschnitt 2 sowie zwei Lageraugen 3, 4 auf, die im Bereich der axial äußeren Enden 8, 9 der Blattfeder ausgebildet sind. Diese Lageraugen 3, 4 sind so hergestellt, dass deren Außenseite 26 durch das Material der Unterseite des mittleren Blattfederabschnitts 2 und deren Innenseite 27 durch das Material der Oberseite des mittleren Blattfederabschnitts 2 gebildet ist. Dazu sind die axialen Enden der Blattfeder 1, wie die Pfeile andeuten, nach axial innen kreisförmig umgeschlagen und mit dem weiter mittig angeordneten Faserverbundmaterial fest verbunden. Darauf wird weiter unten noch detailliert eingegangen.
Wie der schematische Querschnitt der 2 entlang der Schnittlinie A-A gemäß 1 zeigt, besteht die Blattfeder 1 aus einer Mehrzahl von Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6', welche zur Bildung eines Prepreg-Stapels 7 übereinander abgelegt sind. Dieser Prepreg-Stapel 7 weist eine Breite B, eine Höhe H sowie eine Längserstreckung L auf, und bildet nach dem Erzeugen der Lageraugen 3, 4 eine Roh-Blattfeder 23, welche in einer Pressform unter Anwendung eines geeigneten Abbindedrucks und einer geeigneten Abbindetemperatur zu einer fertigen Blattfeder 1 aushärtet.
3 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel schematisch die wichtigsten Schritte des Fertigungsablaufs zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Blattfeder 1.
Als erstes werden von einem zuvor produzierten Prepreg-Strang vorgegebener Breite Prepreg-Streifen 5, 6 mit einer vorbestimmten Länge abgeschnitten. Diese Prepreg-Streifen 5, 6 werden anschließend zu zwei geometrisch etwas unterschiedlicher Prepreg-Streifen-Sorten verarbeitet, welche dann gemeinsam zum Aufbau eines Prepreg-Stapel 7 bzw. zum Aufbau der Roh-Blattfeder 23 dienen.
Nach dem Abschneiden der Prepreg-Streifen 5, 6 vom Prepreg-Strang wird in einem Verfahrensschritt C1 im Bereich des axialen Endes eines jeden Prepreg-Streifens 5, an dem ein Lagerauge 4 ausgebildet werden soll, durch einen ersten, etwa mittigen Ausschnitt 10 eine hier ovale Öffnung 24 erzeugt. Gleichzeitig wird durch einen zweiten Ausschnitt 11 am axialen Ende 19' des Prepreg-Streifens 5 ein schmaler Endabschnitt 21 mit der Breite B1 und dem Länge L2 erzeugt.
Genauso wird in einem weiteren Verfahrensschritt C2 im Bereich des axialen Endes eines jeden Prepreg-Streifens 6, an dem ein Lagerauge ausgebildet werden soll, durch einen ersten, etwa mittigen Ausschnitt 10 eine hier ovale Öffnung 24 erzeugt. Gleichzeitig wird durch einen zweiten Ausschnitt 11 am axialen Ende 19 des Prepreg-Streifens 6 ein schmaler Endabschnitt 22 mit der Breite B2 und der Länge L2 erzeugt.
Die beispielsweise durch einer Stanzvorgang aus dem Prepreg-Streifen 5, 6 heraus getrennten Ausschnitte 10 und 11 werden dabei von dem Prepreg-Streifen 5, 6 entfernt. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht die Breite B1 des schmalen Endabschnitts 21 der Breite B2 des schmaleren Endabschnitts 22. Außerdem weisen die schmalen Endabschnitte 21, 22 der Prepreg-Streifen 5 und 6 die gleiche axiale Länge L2 auf. Der Abstand L1 der ovalen Öffnung 24 vom dem axialen Ende 19, 19' der beiden schmalen Endabschnitte 21 bzw. 22 ist bei diesem Beispiel jeweils identisch, wenngleich unterschiedliche axiale Abstände von Vorteil sind. Darauf wird im Zusammenhang mit 4 noch eingegangen. Die Differenzstrecke ΔL zwischen dem Abstand L1 der Öffnung 24 vom axialen Ende 19, 19' der Prepreg-Streifen 5, 6 und der axialen Länge L2 der schmalen Endabschnitte 21, 22 ist so gewählt, dass diese Differenzstrecke ΔL dem jeweiligen Umfang des Lagerauges 3, 4 entspricht.
Die in den Verfahrensschritten C1 und C2 beschnittenen Prepreg-Streifen 5, 6 werden anschließend in einem Schritt C3 wechselweise flächenbündig übereinander gelegt, wobei eine Mehrzahl diese Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6' den Prepreg-Stapel 7 zur Erzeugung einer Roh-Blattfeder 23 bilden (siehe auch 2). Wie 3 in Darstellung des Verfahrensschritts C3 verdeutlicht, sind die schmalen Endabschnitte 21, 22 der beiden Sorten von Prepreg-Streifen 5, 6 in diesem Ausführungsbeispiel so schmal, dass zwischen ihnen im Prepreg-Stapel 7 ein Bereich gebildet ist, der frei von Faserverbundmaterial ist.
In einem dann folgenden Verfahrensschritt C4 werden die längsgerichteten Ränder 12 bzw. 13 des Prepreg-Stapels 7 bzw. der Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6' im Bereich der ovalen Öffnung 24 mittels einer Kraft F in der Breite B soweit zusammengedrückt, bis das so verdrängte Faserverbundmaterial diese Öffnung 24 verschlossen hat. Durch diese Verformung des Prepreg-Stapels 7 bzw. der Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6' wird in dem Prepreg-Stapel 7 im Bereich der Angriffsstellen für die Kraft F jeweils eine Eindrückung bzw. Einschnürung 14, 15 erzeugt, welche zur Aufnahme und vorzugsweise Hindurchführung der schmalen Endabschnitte 21, 22 dienen.
In einem weiteren Verfahrensschritt C5 wird ein Lagerauge 4 an dem Prepreg-Stapel 7 durch Umbiegen seines axialen Endes in einer Ebene erzeugt, welche senkrecht zur Längserstreckung L und senkrecht zur Quererstreckung B des Prepreg-Stapels 7 ausgerichtet ist. Dabei werden die schmalen Endabschnitte 21, 22 und der Abschnitt ΔL des Prepreg-Stapels 7 kreisförmig in Richtung zu dessen axialen Mitte umgebogen und die schmalen Endabschnitte 21, 22 durch die Eindrückungen 14, 15 hindurch geführt.
Da der Prepreg-Stapel 7 vor dessen Abbinden noch ein vergleichsweise weiches Gebilde ist, erfolgt das Umbiegen des axialen Endes des Prepreg-Stapels 7 vorzugsweise in einer Form oder über einen Formkörper 25, welcher später entfernt werden kann. Die schmalen Endabschnitte 21, 22 werden vorzugsweise vollständig durch die zugeordneten Eindrückungen 14, 15 hindurch gesteckt, so dass sich diese zunächst ein kurzes Stück unterhab des Prepreg-Stapels 7 erstrecken. Dieser Überstand wird nach dem Abbinden bzw. Aushärten der Roh-Blattfeder 23 bei einem geeigneten Abbindedruck und einer geeigneten Abbindetemperatur mittels einer Schneidvorrichtung 28 abgeschnitten, wie dies beispielhaft in 7 dargestellt ist. Der Überstand kann aber auch eine Verdickung bildend an der Blattfeder verbleiben, wie dies bereits dargelegt wurde.
Um axial gleich lange Prepreg-Streifen 5, 6 der beiden Prepreg-Streifen-Sorten für die Herstellung der Blattfeder 1, 23 verwenden zu können, ist es von Vorteil, die durch den ersten Ausschnitt 10 geschaffene Öffnung 24 in den jeweiligen Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6' unterschiedlich weit entfernt von deren axialen Ende 19, 19' auszubilden. Dadurch wird berücksichtigt, dass ein Lagerauge an seiner radialen Innenseite einen kleineren Umfang aufweist als an seiner Außenseite.
Demnach ist gemäß 4 vorgesehen, dass die mittige Ausschnittöffnung 24 eines jeden Prepreg-Streifens unterschiedlich weit von dessen axialen Ende 19, 19' entfernt ist, wobei im untersten Prepreg-Streifen 5 des Prepreg-Stapels 7, der später die Außenseite 26 des Lagerauges 3, 4 bildet, die mittige Ausschnittöffnung 24 den größten Abstand L3 vom axialen Ende 19, 19' des Prepreg-Streifen 5 aufweist, und dass die Ausschnittöffnung 24 bei dem obersten Prepreg-Streifen 6' des Prepreg-Stapels 7, der später die Innenseite 27 des Lagerauges 3, 4 bildet, den geringsten Abstand L6 vom axialen Ende 19 des Prepreg-Streifens 6' aufweist.
Dadurch wird erreicht, dass die Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6' des Prepreg-Stapels 7 auch nach deren Umlegen zur Bildung des Lagerauges 4 trotz unterschiedlicher radialer Position und damit unterschiedlicher Umfangslänge am Lagerauge 4 im Bereich der Eindrückungen 14, 15 mit voller Länge L2 durch diese hindurch steckbar sind. Weiter wird dadurch erreicht, dass derjenige Bereich ΔL im Prepreg-Stapel 7, welcher zwischen der Öffnung 24 und dem Beginn der schmalen Endabschnitte 21, 22 gebildet ist, ausreichend lang ist, um an einem vorbestimmten Umfangsradius des Lagerauges 4 dieses zu bilden.
Um die geometrischen Verhältnisse weiter zu verdeutlichen zeigt 4 in deren bis beispielhaft vier Prepreg-Streifen 5, 6, 5', 6', welche flächenbündig zu einem Prepreg-Stapel 7 aufeinander gelegt werden. Die unterste Lage des Prepreg-Stapels 7 wird durch den Prepreg-Streifen 5 gemäß 4a gebildet. Bei diesem Prepreg-Streifen 5 ist der Abstand L3 zwischen der Öffnung 24 und dem axialen Ende 19 desselben im Vergleich zu den anderen Prepreg-Streifen 6, 5', 6' am größten, da dieser den Außenumfang des Lagerauges 4 bildet. Bei den dann in dem Prepreg-Stapel 7 folgenden Prepreg-Streifen 6, 5' und 6' ist der Abstand L4, L5 und L6 zwischen der Öffnung 24 und dem axialen Ende 19, 19' derselben jeweils etwas kürzer, wobei der Prepreg-Streifen 6' mit seiner Oberfläche die Innenseite 27 des zukünftigen Lagerauges 4 bildet.
Die 5 und 6 zeigen, dass eine erfindungsgemäß herzustellende Faserverbundblattfeder auch in etwas anderer Weise aufgebaut sein kann. So werden hierzu umfangsbezogen geometrisch identische Prepreg-Streifen 16, 16', 16'' einen Prepreg-Stapel 7' bildend übereinander gelegt. Bei diesem Prepreg-Streifen 16, 16', 16'' ist der schmale Endabschnitt 20 mittig am axialen Ende eines jeden Prepreg-Streifens 16, 16', 16'' durch Herausstanzen eines rechtsseitigen dritten Ausschnitts 17 und eines linksseitigen vierten Ausschnitts 18 gebildet. Außerdem weisen diese Prepreg-Streifen 16, 16', 16'' ebenfalls eine mittige Öffnung 24 auf, die hier rechteckig ausgebildet ist und durch das Ausstanzen des ersten Ausschnitts 10 erzeugt wurde.
Wie 6 veranschaulicht, werden die axialen Enden 19 der schmalen Endabschnitte 20 und die Streifenabschnitte ΔL des Prepreg-Stapels 7' in einem Fertigungsschritt ebenfalls kreisförmig in Richtung zur axialen Mitte des Prepreg-Stapels 7' umgebogen und die Endabschnitte 20 vorzugsweise vollständig durch die Öffnung 24 geführt. Dadurch ist ein, zunächst von einem Formkörper 25 gestütztes Lagerauge 4 geschaffen, wobei die Bereiche der schmalen Endabschnitte 20 und des Randes der Öffnung 24 nach dem Aushärten der Blattfeder einen festen Verbund bilden.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 ist die Öffnung 24 eines jeden Prepreg-Streifens 16, 16', 16'' unterschiedlich weit vom seinem axialen Ende 19 entfernt angeordnet, um die lagenabhängig unterschiedlich langen Umfangslänge im Lagerauge 4 zu berücksichtigen.
Bezugszeichenliste

1: Blattfeder
2: Mittlerer Blattfederabschnitt
3: Lagerauge
4: Lagerauge
5: Prepreg-Streifen einer erste Sorte
5': Prepreg-Streifen einer erste Sorte
6: Prepreg-Streifen einer zweite Sorte
6': Prepreg-Streifen einer zweite Sorte
7: Prepreg-Stapel
7': Prepreg-Stapel
8: Bereich des axialen Endes der Blattfeder
9: Bereich des axialen Endes der Blattfeder
10: Erster Ausschnitt im Prepreg-Streifen
11: Zweiter Ausschnitt im Prepreg-Streifen
12: Längsgerichteter Rand des Prepreg-Stapels
13: Längsgerichteter Rand des Prepreg-Stapels
14: Eindrückung am längsgerichteten Rand
15: Eindrückung am längsgerichteten Rand
16: Prepreg-Streifen einer dritten Sorte
16': Prepreg-Streifen einer dritten Sorte
16'': Prepreg-Streifen einer dritten Sorte
17: Dritter Ausschnitt im Prepreg-Streifen
18: Vierter Ausschnitt im Prepreg-Streifen
19: Axiale Ende des Prepreg-Stapels und der Prepreg-Streifen
19': Axiale Ende des Prepreg-Stapels und der Prepreg-Streifen
20: Schmaler Endabschnitt der Prepreg-Streifen 16
21: Schmaler Endabschnitt der Prepreg-Streifen 5
22: Schmaler Endabschnitt der Prepreg-Streifen 6
23: Roh-Blattfeder
24: Ausschnittöffnung in Prepreg-Streifen
25: Formkörper
26: Außenseite des Lagerauges
27: Innenseite des Lagerauges
28: Schneidvorrichtung
B: Quererstreckung, Breite des Prepreg-Streifens
B1: Quererstreckung, Breite am Endabschnitt
B2: Quererstreckung, Breite am Endabschnitt
F: Kraft
H: Höhe des Prepreg-Stapels bzw. der Rohblattfeder
L: Längserstreckung der Blattfeder
L1: Abstand der Öffnung 24 vom axialen Ende 19, 19'
L2: Länge des Endabschnitts 21, 22
L4: Abstand der Öffnung 24 vom axialen Ende 19, 19'
L5: Abstand der Öffnung 24 vom axialen Ende 19, 19'
L6: Abstand der Öffnung 24 vom axialen Ende 19, 19'
ΔL: Längendifferenz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4468014 B1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder (1) aus einem Faserverbundwerkstoff, bei der an zumindest einem axialen Ende ein Lagerauge (3, 4) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Abschneiden von Prepreg-Streifen (5, 6, 16) mit einer vorbestimmten Länge von einem Prepreg-Strang, – Heraustrennen von Ausschnitten (10, 11; 17, 18) aus dem jeweiligen Prepreg-Streifen (5, 6, 16) im Bereich derjenigen axialen Enden (8, 9), an denen jeweils ein Lagerauge (3, 4) ausgebildet werden soll, – flächenbündiges wechselweises Übereinanderlegen einer Mehrzahl von Prepreg-Streifen (5, 6, 16) in einem Prepreg-Stapel (7, 7') zur Bildung einer Roh-Blattfeder (23), – Ausbilden des zumindest einen Lagerauges (3, 4) durch Verformen eines axialen Endes des Prepreg-Stapels (7, 7') in einer Ebene, die senkrecht zur Längserstreckung (L) und senkrecht zur Quererstreckung (B) des Prepreg-Stapels (7, 7') ausgerichtet ist, – Abbinden der Roh-Blattfeder (23) zur fertigen Blattfeder (1) in einer Form unter Einfluss eines geeigneten Abbindedrucks und einer geeigneten Abbindetemperatur.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines axialen Endes (8, 9) in der Mitte der Quererstreckung (B) eines jeden Prepreg-Streifens (5, 6) durch einen ersten Ausschnitt (10) Faserverbundmaterial entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Prepreg-Streifen (5) einer ersten Prepreg-Streifen-Sorte sowie Prepreg-Streifen (6) einer zweiten Prepreg-Streifen-Sorte dadurch hergestellt werden, dass an dem axialen Ende der Prepreg-Streifen (5, 6) durch einen zweiten Ausschnitt (11) Faserverbundmaterial derart entfernt wird, dass an jedem dieser Prepreg-Streifen (5, 6) ein schmaler Endabschnitt (21, 22) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Prepreg-Streifen (5) der ersten Prepreg-Streifen-Sorte die Verringerung der Quererstreckung an der linken Seite des Prepreg-Streifens (5) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Prepreg-Streifen der zweiten Prepreg-Streifen-Sorte (6) die Verringerung der Quererstreckung an der rechten Seite des Prepreg-Streifens (6) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den ersten Ausschnitt (10) in den Prepreg-Streifen (5, 6) ausgebildete Ausschnittöffnung (24) durch ein breitenbezogenes Zusammendrücken der unmittelbar benachbarten längsgerichteten Ränder (11, 12) des Stapels (7) der Prepreg-Streifen (5, 6) mit Faserverbundmaterial ausgefüllt wird, und dass durch dieses Zusammendrücken jeweils rechtsseitig und linksseitig eine Eindrückung (13, 14) an dem Prepreg-Stapel (7) angeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Ende (19, 19') des Prepreg-Stapels (7) kreisförmig in Richtung zur axialen Mitte der Roh-Blattfeder (23) umgebogen und dabei mit seinen beiden schmalen Endabschnitten (21, 22) zumindest teilweise durch die rechtsseitigen bzw. linksseitigen Eindrückungen (13, 14) des Prepreg-Stapels (7) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Prepreg-Streifen (16) einer dritten Prepreg-Streifen-Sorte die Quererstreckungsverringerung an der rechten Seite und an der linken Seite des Prepreg-Streifens (16) erfolgt, und dass das axiale Ende der Endabschnitte (20) des Prepreg-Stapels (7') zur Bildung des Lagerauges (3, 4) kreisförmig umgebogen und zumindest teilweise durch die mit dem ersten Ausschnitt (10) geschaffene Öffnung (24) gesteckt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Ende (19) des Prepreg-Stapels (7) beim Umbiegen in Richtung zu dessen axialen Mitte über einen Formkörper (25) gelegt wird, dessen Außendurchmesser dem späteren Innendurchmesser des Lagerauges (3, 4) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausschnittöffnung (24) bei den jeweiligen Prepreg-Streifen (5, 6, 16) unterschiedlich weit entfernt von deren axialen Enden (19, 19') ausgebildet wird, nämlich derartig, dass bei dem untersten Prepreg-Streifen (5, 16'') im Prepreg-Stapel (7, 7'), der später die Außenseite (26) des Lagerauges (3, 4) bildet, die erste Ausschnittöffnung (24) den größten Abstand (L3) vom axialen Ende (19') des Prepreg-Streifen (5, 16) aufweist, und dass die erste Ausschnittöffnung (24) bei dem obersten Prepreg-Streifen (6', 16) des Prepreg-Stapels (7, 7'), der später die Innenseite (27) des Lagerauges (3, 4) bildet, den geringsten Abstand (L6) vom axialen Ende (19) des Prepreg-Streifens (6', 16) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnittöffnung (24) mit einer ovalen, rechteckigen oder rautenförmigen Geometrie aus dem Prepreg-Streifen (5, 6, 16) ausgeschnitten oder ausgestanzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Übereinanderlegen der Prepreg-Streifen (5) der ersten Prepreg-Streifen-Sorte und der Prepreg-Streifen (6) der zweiten Prepreg-Streifen-Sorte in einer Form erfolgt, welche weitgehend die Endgeometrie der fertigen Blattfeder (1) aufweist, und dass das Abbinden der in der Form aufgebauten Roh-Blattfeder (23) unter Einwirkung einer geeigneten Presskraft und einer geeigneten Abbindetemperatur erfolgt, wobei überschüssiges Kunstharz die Roh-Blattfeder (23) an denjenigen Stellen verlässt, wo die schmalen Endabschnitte (20, 21, 22) der Prepreg-Streifen (5, 6, 16) durch die Roh-Blattfeder (23) geführt sind.
Blattfeder (1), bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, bei der an zumindest einem axialen Ende ein Lagerauge (3, 4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) mit ihrem zumindest eine Lagerauge (3, 4) aus einzelnen, übereinander geschichteten Prepreg-Streifen (5, 6, 16) aufgebaut ist, wobei zur Bildung des zumindest einen Lagerauges (3, 4) die übereinander geschichteten Prepreg-Streifen (5, 6, 16) mit ihrem axialen Ende (19, 19') in Richtung zur axialen Mitte des Prepreg-Stapels (7, 7') umgebogen und mit dem axial weiter mittig angeordneten Faserverbundmaterial fest verbunden sind.
Blattfeder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff der Prepreg-Streifen (5, 6, 16) aus längsgerichteten Fasern und einem Duroplast oder einem Thermoplast besteht.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Prepreg-Streifen (5, 6, 16) vor deren Übereinanderschichten zu einem Prepreg-Stapel (7, 7') nahe ihrem axialen Ende (19, 19') etwa in der Mitte ihrer Quererstreckung (B) eine durch einen ersten Ausschnitt (10) von Faserverbundmaterial ausgebildete Ausschnittsöffnung (24) aufweisen.
Blattfeder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnittsöffnung (24) in den Prepreg-Streifen (5, 6, 16) eine im wesentlichen ovale, rechteckige oder rautenförmige Geometrie aufweist.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) aus zwei an ihrem axialen Ende geometrisch unterschiedlich ausgebildeten Prepreg-Streifen-Sorten aufgebaut ist, wobei die Prepreg-Streifen (5, 6) dieser beiden Prepreg-Streifen-Sorten wechselweise übereinander gestapelt sind.
Blattfeder nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Prepreg-Streifen (5, 6, 16) zur Bildung des Lagerauges (3, 4) im Vergleich zu einem lageraugenfernen Bereich der Blattfeder (1) an ihrem axialen Ende (19, 19') eine reduzierte Quererstreckung (B1, B2) aufweisen.
Blattfeder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prepreg-Streifen (5) einer erste Prepreg-Streifen-Sorte an ihrem axialen Ende (19') durch ein linksseitiges Wegschneiden eines überschüssigen zweiten Ausschnitts (11) in ihrer Quererstreckung (B1) verkürzt sind.
Blattfeder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prepreg-Streifen (6) einer zweiten Prepreg-Streifen-Sorte an ihrem axialen Ende (19) durch ein rechtsseitiges Wegschneiden überschüssigen dritten Ausschnitts (11) in ihrer Quererstreckung (B2) verkürzt sind.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Mitte der Quererstreckung (B) der Prepreg-Streifen (5, 6) durch den ersten Ausschnitt (10) gebildete Öffnung (24) durch Zusammendrücken (14, 15) der unmittelbar benachbarten Ränder (12, 13) des Prepreg-Stapels (7) mit Faserverbundmaterial ausgefüllt ist, und dass in diesem Bereich rechtsseitig und linksseitig die Fasern der Prepreg-Streifen (5, 6) nach innen verformt sind.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Endabschnitte (21, 22) der jeweiligen Prepreg-Streifen (5, 6) gemeinsam kreisförmig, in Richtung zur axialen Mitte der Prepreg-Streifen (5, 6) umgebogen und durch die rechtsseitigen bzw. linksseitigen Eindrückungen (14, 15) des Prepreg-Stapels (7) geführt sind.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des schmalen Endabschnitts (21, 22) der jeweiligen Prepreg-Streifen (5, 6) weitgehend identisch ist mit der Querschnittsfläche der randseitig gebildeten Eindrückungen (14, 15) oder Einschnürung des Prepreg-Stapels (7).
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mittige Ausschnittöffnung (24) eines jeden Prepreg-Streifens (5, 6, 16) unterschiedlich weit entfernt von dessen axialen Ende (19, 19') ist, dass bei dem untersten Prepreg-Streifen (5, 16'') im Prepreg-Stapel (7, 7'), der später die Außenseite (26) des Lagerauges (3, 4) bildet, die mittige Ausschnittöffnung (24) den größten Abstand (L3) vom axialen Ende (19, 19') des Prepreg-Streifen (5, 16'') aufweist, und dass die mittige Ausschnittöffnung (24) bei dem obersten Prepreg-Streifen (6', 16) des Prepreg-Stapels (7, 7'), der später die Innenseite (27) des Lagerauges (3, 4) bildet, den geringsten Abstand (L6) vom axialen Ende (19) des Prepreg-Streifens (6', 16) aufweist.
Blattfeder nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem untersten und dem obersten Prepreg-Streifen in einem Prepreg-Stapel (7, 7') angeordneten Prepreg-Streifen (6, 5', 16') jeweils eine mittige Ausschnittöffnung (24) aufweisen, deren Abstand (L4, L5) vom axialen Ende (19, 19') der Prepreg-Streifen mit zunehmender Annäherung an den obersten Prepreg-Streifen (6', 16) abnimmt.
Blattfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus übereinander gestapelten Prepreg-Streifen (16) einer dritten Prepreg-Streifen-Sorte hergestellt ist, wobei an diesen Prepreg-Streifen (16) durch Ausschneiden eines vierten Ausschnitts (17) und eines fünften Ausschnitts (18) an der rechten Seite und an der linken Seite eines axialen Endes (19) ein mittiger schmaler Endabschnitt (20) gebildet ist, und dass diese Endabschnitte (20) des Prepreg-Stapels (7') zur Bildung des Lagerauges (3, 4) kreisförmig umgebogen und durch die mit dem ersten Ausschnitt (10) geschaffene Ausschnittöffnung (24) gesteckt sind.