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Die Erfindung betrifft eine Federspanneinrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 33 35 979 C1 geht eine Federspanneinrichtung zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen hervor, welche ein erstes Druckstück aufweist, das eingerichtet ist, um an einer Achsfeder anzugreifen. Die Federspanneinrichtung weist außerdem ein zweites Druckstück auf, wobei das erste Druckstück und das zweite Druckstück relativ zueinander entlang einer Längsachse der Federspanneinrichtung verlagerbar sind, um die Achsfeder zu spannen. Dabei ist auch das zweite Druckstück - wie das erste Druckstück - eingerichtet, um an der Achsfeder anzugreifen. Die Federspanneinrichtung greift einseitig seitlich von außen an der Achsfeder an, wobei die Federspanneinrichtung aufgrund des einseitigen, asymmetrischen Angriffs vergleichsweise massiv und groß ausgebildet sein muss. Zum seitlichen Anordnen der Federspanneinrichtung an der Achsfeder bedarf es eines relativ großen Montageraums, sodass sich insbesondere bei bestimmten Bauformen von Achsen, Fahrwerken und/oder Fahrzeugen, beispielsweise bei Allrad-Fahrzeugen, Probleme bezüglich der Zugänglichkeit der Achsfedern ergeben. Es sind auch Federspanneinrichtungen bekannt, die durch eine Aussparung eines Federlenkers mittig in eine Achsfeder eingeführt werden, um die Achsfeder spannen zu können. Auch diese Federspanneinrichtungen weisen Druckstücke auf, die jeweils unmittelbar an der Achsfeder angreifen. Sie sind - insbesondere im Inneren der Achsfeder - kompliziert zu montieren. Weiterhin benötigen solche Federspanneinrichtungen zwingend eine Aussparung des Federlenkers, sodass sie bei Federlenkern, die keine solche Aussparung aufweisen, nicht einsetzbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federspanneinrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Federspanneinrichtung zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen geschaffen wird, die wenigstens ein erstes Druckstück aufweist, das eingerichtet ist, um an einer Achsfeder anzugreifen, wobei die Federspanneinrichtung außerdem ein zweites Druckstück aufweist, wobei das wenigstens eine erste Druckstück und das zweite Druckstück relativ zueinander entlang einer Längsachse der Federspanneinrichtung verlagerbar sind, um die Achsfeder zu spannen. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Druckstück eingerichtet ist, um an einem Federlenker unterseitig anzugreifen, an welchem die Achsfeder angeordnet ist, und dass das wenigstens eine erste Druckstück und das zweite Druckstück kraftübertragend vermittelt über eine oder zwei Zugstangen miteinander verbunden sind, die eingerichtet ist/sind, um in einem Betriebszustand der Federspanneinrichtung seitlich neben dem Federlenker und der Achsfeder angeordnet zu sein. Insbesondere sind die beiden Zugstangen dabei beidseitig des Federlenkers und der Achsfeder angeordnet. Dadurch, dass das zweite Druckstück nicht an der Achsfeder, sondern unterseitig an dem Federlenker angreift, ergibt sich eine vereinfachte Montage der Federspanneinrichtung, da nicht beide Druckstücke in Eingriff mit der Achsfeder gebracht werden müssen. Das zweite Druckstück kann vielmehr in einfacher und leicht zugänglicher Weise direkt von unten an den Federlenker angesetzt werden. Dadurch, dass die beiden Zugstangen, über welche beim Spannen der Achsfeder ein Kraftfluss zwischen dem ersten Druckstück und dem zweiten Druckstück verläuft, seitlich - insbesondere entlang des Federlenkers gesehen rechts und links von dem Federlenker - neben dem Federlenker und der Achsfeder angeordnet sind, ergibt sich eine ausgewogene, symmetrische oder zumindest quasi-symmetrische Abstützung der Spannkraft beim Spannen der Achsfeder, sodass die einzelnen Zugstangen mit einem geringeren Querschnitt und weniger massiv ausgebildet sein können als entsprechende kraftübertragende Teile bei der bekannten Federspanneinrichtung. Dadurch wird zusätzlich Bau- und Montageraum eingespart. Da weiterhin lediglich das wenigstens eine erste Druckstück in Eingriff mit der Achsfeder gebracht werden muss, wobei das zweite Druckstück von unten an den Federlenker angesetzt wird, und da die beiden Zugstangen seitlich des Federlenkers angeordnet werden, bedarf es keiner Ausnehmung in dem Federlenker, um die Federspanneinrichtung zu montieren. Die hier vorgeschlagene Federspanneinrichtung ermöglicht daher die Montage von Achsfedern unabhängig vom Montageraum und der Federlenkerkonstruktion, sowie selbstverständlich auch eine Demontage oder einen Austausch solcher Achsfedern.
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Die Federspanneinrichtung funktioniert - bei im Übrigen gleichem Aufbau wie mit zwei Zugstangen - genauso auch mit nur einer Zugstange. Diese ist dann bevorzugt entsprechend stabiler ausgebildet, weist insbesondere einen größeren Querschnitt auf, als eine einzelne Zugstange bei einer Ausgestaltung der Federspanneinrichtung mit zwei Zugstangen.
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Unter einer Längsachse der Federspanneinrichtung wird insbesondere eine Achse oder Richtung im Koordinatensystem der Federspanneinrichtung verstanden, entlang welcher die Federspanneinrichtung eine längste Erstreckung aufweist. Dies ist insbesondere zugleich diejenige Richtung, entlang der beim Spannen der Achsfeder Spannkräfte wirken, und entlang welcher die Achsfeder durch die Federspanneinrichtung beim Spannen komprimiert wird.
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Werden das wenigstens eine erste Druckstück und das zweite Druckstück relativ zueinander entlang der Längsachse in einer ersten Richtung, insbesondere aufeinander zu, verlagert, wird die Achsfeder gespannt. Eine umgekehrte Relatiwerlagerung des wenigstens einen ersten Druckstücks und des zweiten Druckstücks entlang der Längsachse, insbesondere voneinander weg, führt zu einem Entspannen oder Lösen der Achsfeder.
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Unter einer Unterseite des Federlenkers - im Folgenden „Federlenker-Unterseite“ - wird hier insbesondere eine Seite des Federlenkers verstanden, die derjenigen Seite abgewandt ist, an der die Achsfeder an dem Federlenker angeordnet ist. Die Achsfeder ist also insbesondere oberseitig an dem Federlenker angeordnet, wobei das zweite Druckstück an dem Federlenker auf der der Achsfeder gegenüberliegenden Seite angreift. Die Federlenker-Unterseite ist außerdem insbesondere diejenige Seitedes Federlenkers, die bestimmungsgemäß einer Aufstandsebene oder Fahrbahn zugewandt ist, auf welcher ein Fahrzeug fährt oder steht, welches den Federlenker aufweist. Die Federlenker-Unterseite weist also bestimmungsgemäß in der herkömmlichen Nomenklatur bezogen auf das Gravitationspotential der Erde nach unten. Auch im Folgenden werden die Begriffe „unten“ und „oben“ sowie „unterseitig“ und „oberseitig“ in diesem Sinne verwendet, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes vermerkt ist.
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Unter einer kraftübertragenden Verbindung wird insbesondere eine mechanische Kopplung verstanden, bei welcher jedenfalls beim Spannen der Achsfeder oder im gespannten Zustand derselben ein Kraftfluss über die so bezeichnete Verbindung verläuft. Dies bedeutet nicht notwendig, dass die kraftübertragende Verbindung unmittelbar oder ausschließlich über die genannten Komponenten - ohne Beteiligung weiterer Komponenten - geschlossen ist. Vielmehr können die so bezeichneten Komponenten im Zusammenspiel oder gemeinsam mit weiteren Komponenten den entsprechenden Kraftfluss der Spannkraft bewirken. Insbesondere koppeln die Zugstangen bevorzugt nicht unmittelbar das erste Druckstück und das zweite Druckstück kraftübertragend miteinander, sondern vermittelt über weitere, im Folgenden noch näher genannte Teile.
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Unter einem Betriebszustand der Federspanneinrichtung wird ein Zustand verstanden, in welchem die Federspanneinrichtung an einer Achsfeder und einem Federlenker so angeordnet ist, dass ein Spannen der Achsfeder mittels der Federspanneinrichtung möglich ist. Die Achsfeder kann in dem Betriebszustand noch entspannt oder bereits gespannt sein. Demgegenüber wird unter einem im Folgenden noch genannten Spannzustand ein Zustand der Federspanneinrichtung verstanden, in welchem die Achsfeder durch die Federspanneinrichtung gespannt ist.
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Dass die zwei Zugstangen seitlich neben dem Federlenker und der Achsfeder angeordnet sind, bedeutet insbesondere, dass eine erste Zugstange der zwei Zugstangen auf einer ersten Seite des Federlenkers und der Achsfeder angeordnet ist, wobei eine zweite Zugstange der zwei Zugstangen auf einer der ersten Seite senkrecht zur Längsachse gesehen gegenüberliegenden, zweiten Seite des Federlenkers und der Achsfeder angeordnet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Druckstück eine Aufnahme aufweist, die eingerichtet ist, um einen Federlenkerabschnitt des Federlenkers unterseitig zu umgreifen. Die Aufnahme ist insbesondere eingerichtet, um den Federlenkerabschnitt unterseitig - im Querschnitt gesehen - U-förmig zu umgreifen. Auf diese Weise kann das zweite Druckstück sehr stabil und lagefest an dem Federlenker angeordnet werden, wobei es insbesondere seitlich nicht abrutschen kann. Eine Form der Aufnahme des zweiten Druckstücks ist dabei bevorzugt komplementär zu einer äußeren Form des Federlenkerabschnitts ausgebildet, sodass der Federlenkerabschnitt quasi formschlüssig oder zumindest annähernd formschlüssig in der Aufnahme angeordnet werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Federspanneinrichtung eine Spannvorrichtung und eine Spannbrücke aufweist, wobei die Spannvorrichtung mit der Spannbrücke kraftübertragend und relativ zu der Spannbrücke verlagerbar verbunden ist, und wobei die Spannvorrichtung eingerichtet ist, um an einer Unterseite des zweiten Druckstücks anzugreifen und Druckkräfte in das zweite Druckstück einzuleiten. Der Begriff „Unterseite“ bezieht sich dabei auf die bestimmungsgemäße Anordnung des zweiten Druckstücks an dem Federlenker. Indem die Spannvorrichtung an der Unterseite des zweiten Druckstücks angreift und von dort her Druckkräfte in das zweite Druckstück einleitet, erfolgt die Krafteinleitung mit sehr geringem Bau- und Montageraumbedarf. Außerdem kann ein Werker problemlos an der unterseitig des zweiten Druckstücks und damit zugleich unterseitig des Federlenkers angeordneten Spannvorrichtung angreifen, um die Federspanneinrichtung und damit die Achsfeder zu spannen. Die Zugänglichkeit der Federspanneinrichtung ist somit deutlich erhöht. Die in das zweite Druckstück durch die Spannvorrichtung eingeleiteten Kräfte werden durch die Spannbrücke abgestützt.
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Die Spannvorrichtung ist bevorzugt als Schraubbolzen oder Gewindestange ausgebildet, welche durch eine in der Spannbrücke ausgebildete Gewindebohrung geschraubt ist. Somit ist die Spannvorrichtung zugleich relativ zu der Spannbrücke - durch Ein-oder Ausschrauben - verlagerbar und kraftübertragend mit der Spannbrücke verbunden, da in die Spannvorrichtung eingeleitete Kräfte in der Gewindebohrung der Spannbrücke abgestützt werden.
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Die Spannbrücke ist insbesondere auf der der Achsfeder abgewandten Seite des zweiten Druckstücks angeordnet, insbesondere also auch auf der dem Federlenker abgewandten Seite des zweiten Druckstücks, das heißt insbesondere unterhalb des Federlenkers und des zweiten Druckstücks. Auf diese Weise wird eine bau- und montageraumsparende, besonders leicht zugängliche Federspanneinrichtung geschaffen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zugstangen in dem zweiten Druckstück verlagerbar geführt sind. Das zweite Druckstück ist in diesem Fall entlang der Zugstangen und relativ zu den Zugstangen verlagerbar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das zweite Druckstück seitliche Durchgangsbohrungen auf, durch welche die Zugstangen in dem Betriebszustand hindurchragen, sodass sie in dem zweiten Druckstück geführt sind. Umgekehrt ist das zweite Druckstück auf den Zugstangen verlagerbar geführt.
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Alternativ oder zusätzlich sind die Zugstangen bevorzugt in dem Spannzustand an der Spannbrücke lagefest abgestützt. Dies ermöglicht einen Kraftfluss der Spannkraft der Federspanneinrichtung von dem zweiten Druckstück über die Spannvorrichtung und die Spannbrücke in die Zugstangen und von dort in das wenigstens eine erste Druckstück, um die Achsfeder zu spannen.
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Es ist möglich, dass die Zugstangen in einem Lösezustand, in welchem die Achsfeder nicht gespannt ist, in der Spannbrücke verlagerbar geführt sind. Besonders bevorzugt sind die Zugstangen in Spannbrücken-Durchgangsbohrungen der Spannbrücke geführt, wobei sie jeweils ein Anschlagelement aufweisen, mit dem sie in dem Spannzustand an der Spannbrücke anschlagen und dadurch dann lagefest an der Spannbrücke abgestützt sind.
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Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zugstangen mit dem wenigstens einen ersten Druckstück zumindest in dem Betriebszustand lagefest verbunden sind. Es ist möglich, dass die Zugstangen mit dem wenigstens einen ersten Druckstück fest und dauerhaft verbunden sind. Besonders bevorzugt sind aber die Zugstangen mit dem wenigstens einen ersten Druckstück lösbar verbunden, insbesondere in das wenigstens eine Druckstück eingeschraubt oder mit dem wenigstens einen ersten Druckstück verschraubt. Eine lösbare Verbindung der Zugstangen mit dem wenigstens einen ersten Druckstück ermöglicht eine besonders einfache Montage der Federspanneinrichtung an der Achsfeder.
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In dem Spannzustand erfolgt die Kraftübertragung zwischen dem wenigstens einen ersten Druckstück und dem zweiten Druckstück insbesondere über die Zugstangen, die Spannbrücke und die Spannvorrichtung.
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Besonders bevorzugt sind die Zugstangen in dem zweiten Druckstück verlagerbar geführt, wobei sie zugleich in dem Spannzustand an der Spannbrücke lagefest abgestützt und mit dem wenigstens einen ersten Druckstück zumindest in dem Betriebszustand lagefest verbunden sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine erste Druckstück ein erstes erstes Druckstück und ein zweites erstes Druckstück umfasst. Es sind also zwei erste Druckstücke vorgesehen. Das erste erste Druckstück und das zweite erste Druckstück sind vorzugsweise hakenförmig ausgebildet, sodass sie in Federwindungen der Achsfeder eingehakt werden können. Das erste erste Druckstück ist dabei bevorzugt zumindest in dem Betriebszustand lagefest mit der ersten Zugstange der zwei Zugstangen verbunden, wobei das zweite erste Druckstück zumindest in dem Betriebszustand lagefest mit der zweiten Zugstange der zwei Zugstangen verbunden ist.
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Das erste erste Druckstück und das zweite erste Druckstück können voneinander getrennt und insbesondere separat voneinander verlagerbar ausgebildet sein.
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Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass das erste Druckstück als Druckbrücke ausgebildet ist. In diesem Fall weist die Federspanneinrichtung bevorzugt nur ein erstes Druckstück, nämlich die Druckbrücke, auf. Die Druckbrücke weist insbesondere zwei miteinander verbundene und relativ zueinander entlang der Längsachse der Federspanneinrichtung verlagerbare Druckbrückenelemente auf. Auf diese Weise können die beiden Druckbrückenelemente - entlang der Längsachse gesehen - auf verschiedenen Höhen angeordnet und damit ohne weiteres mit verschiedenen Bereichen der Windung der Achsfeder kraftübertragend verbunden werden. Aufgrund der Steigung der als Schraubenfeder ausgebildeten Achsfeder ist es nämlich nicht möglich, das wenigstens eine erste Druckstück beidseitig der Achsfeder auf gleicher Höhe anzubringen.
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Die beiden Druckbrückenelemente sind bevorzugt jeweils hakenförmig ausgebildet, sodass sie in Federwindungen der Achsfeder eingehakt werden können.
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Vorzugsweise sind die beiden Druckbrückenelemente ineinander geführt, sodass sie auf sichere und stabile Weise relativ zueinander verlagert werden können. Besonders bevorzugt sind die beiden Druckbrückenelemente ineinander mittels einer Schwalbenschwanzführung geführt, wobei das eine Druckbrückenelement eine entsprechend ausgebildete Aussparung aufweist, wobei das andere Druckbrückenelement einen entsprechenden Vorsprung aufweist, der in der Aussparung geführt ist.
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Ist das erste Druckstück als Druckbrücke ausgebildet, ist es besonders einfach und stabil an der Achsfeder anordenbar.
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Sind die Druckbrückenelemente ineinander geführt, wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass die auf die Druckbrückenelemente wirkenden Seitenkräfte der Achsfederform die Druckbrückenelemente auseinanderschwenken und somit eine ordnungsgemäße Funktion der Federspanneinrichtung unterbinden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Zugstangen jeweils an ihren dem wenigstens einen ersten Druckstück zugewandten Ende ein Gewinde auf, mit dem sie jeweils in eine Gewindebohrung des wenigstens einen ersten Druckstücks eingeschraubt werden können.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zugstangen in Anschlaghülsen einschraubbar sind, wobei die Anschlaghülsen eingerichtet sind, um in dem Spannzustand an der Spannbrücke anzuschlagen. Die Anschlaghülsen dienen insoweit als Anschlagelemente für die Zugstangen zum lagefesten Abstützen derselben an der Spannbrücke.
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Die Zugstangen weisen bevorzugt zumindest bereichsweise ein Außengewinde auf, mit dem sie in die ein Innengewinde aufweisenden, vorzugsweise als Muttern ausgebildeten Anschlaghülsen einschraubbar sind. Jeder Zugstange der zwei Zugstangen ist dabei jeweils eine solche Anschlaghülse zugeordnet. Die Zugstangen mit den aufgeschraubten Anschlaghülsen schlagen insbesondere an einer Spannbrücken-Unterseite der Spannbrücke an.
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Die Zugstangen weisen also insbesondere in einem der Achsfeder abgewandten Endbereich ein Gewinde auf, auf das jeweils eine Anschlaghülse, insbesondere eine Mutter, aufschraubbar ist. Hierdurch kann bei der Positionierung des wenigstens einen ersten Druckstücks eine Relativlage der jeweiligen Zugstange exakt an eine Steigung der Achsfederwendel angepasst werden, sodass ein gleichmäßiger - insbesondere symmetrischer - Zug an der Achsfeder gewährleistet ist. Die Anschlaghülsen fixieren dazu diese Position durch ihre Anlage an der Spannbrücke und bilden darüber hinaus den Anschlag für die Zugstangen an der Spannbrücke.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Druckstück relativ zu den Zugstangen schwenkbar gelagert ist. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise insbesondere bei einer Neumontage einer Achsfeder, beispielsweise nach einem Federaustausch, ein oberes Ende der neuen Achsfeder in eine Aufnahme an einem Karosserieteil, insbesondere einem Federdom, manuell zu führen, wobei die Achsfeder eine korrekte Einbaulage einnehmen kann. Vorzugsweise ist das zweite Druckstück relativ zu den Zugstangen in einem Winkelbereich von mindestens 5° bis höchstens 10°, vorzugsweise von 7°, schwenkbar. Es ist insbesondere relativ zu den Zugstangen um eine Achse schwenkbar, die senkrecht auf der Längsachse steht.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Druckstück Fixierbohrungen aufweist, die eingerichtet sind, um in dem Betriebszustand mit Haltebohrungen des Federlenkers zu fluchten. Somit kann das zweite Druckstück über die Fixierbohrungen einerseits und die Haltebohrungen andererseits in einer definierten Lage sicher und stabil an dem Federlenker gehalten werden. Hierzu sind vorzugsweise Fixierelemente der Federspanneinrichtung vorgesehen, die als Steckbolzen oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein können, wobei die Fixierelemente zum Fixieren des zweiten Druckstücks an dem Federlenker durch die Fixierbohrungen einerseits und die mit diesem fluchtenden Haltebohrungen andererseits geführt werden. Es kann so auch eine während des Spannens der Spannfeder möglichst unverrückbare Relativposition zwischen dem Federlenker einerseits und dem zweiten Druckstück andererseits gewährleistet werden.
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Die Federspanneinrichtung weist also insbesondere eine an dem zweiten Druckstück ausgebildete Aufnahme für einen Federlenkerabschnitt auf, die den Federlenkerabschnitt unterseitig umgreift, außerdem einen Schraubbolzen in Form der Spannvorrichtung, der sich mit einem Ende an der Unterseite der Aufnahme abstützt und der durch eine Gewindebohrung der Spannbrücke hindurchgeschraubt ist, sowie zwei Zugstangen, die jeweils eine Durchgangsbohrung der Spannbrücke durchragen, außerdem einen unteren Anschlag an der Spannbrücke besitzen und in einem oberen Ende jeweils einen Greifhaken in Form des wenigstens einen ersten Druckstücks aufweisen, der in die Achsfeder eingreift, wobei die beiden Greifhaken sich diametral gegenüberliegen.
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Das zweite Druckstück und das wenigstens eine erste Druckstück weisen bevorzugt Kunststoffauflagen auf, die einen Kontaktverschleiß zwischen der Federspanneinrichtung und der Achsfeder sowie dem Federlenker verringern.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen geschaffen wird, bei welchem eine erfindungsgemäße Federspanneinrichtung oder eine Federspanneinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Das zweite Druckstück wird an einer Unterseite eines Federlenkers angeordnet. Das wenigstens eine erste Druckstück wird an einer auf einer Oberseite des Federlenkers angeordneten Achsfeder angeordnet. Das wenigstens eine erste Druckstück wird mit dem zweiten Druckstück vermittelt über eine oder zwei seitlich des Federlenkers und der Achsfeder angeordnete Zugstange/Zugstangen verbunden. Das wenigstens eine erste Druckstück und/oder das zweite Druckstück wird/werden relativ zueinander entlang der Längsachse der Federspanneinrichtung verlagert, und die Achsfeder wird - durch das Relativverlagern - gespannt. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Federspanneinrichtung beschrieben wurden.
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Die Zugstangen werden insbesondere jeweils fest mit dem wenigstens einen ersten Druckstück sowie verlagerbar mit dem zweiten Druckstück verbunden. Insbesondere ist das zweite Druckstück bevorzugt entlang der Längsachse gesehen auf den Zugstangen verlagerbar geführt.
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Insbesondere werden das wenigstens eine erste Druckstück und das zweite Druckstück über die Zugstangen, die Spannbrücke und die Spannvorrichtung kraftübertragend miteinander verbunden, wobei der Kraftfluss beim Spannen der Achsfeder von dem zweiten Druckstück über die Spannvorrichtung in die Spannbrücke und über diese in die lagefest an ihr abgestützten Zugstangen sowie von diesem wiederum in das wenigstens eine erste Druckstück und damit in die Achsfeder verläuft.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Relativverlagerung zwischen dem zweiten Druckstück und dem wenigstens einen ersten Druckstück durch Einschrauben der auf die Unterseite des zweiten Druckstücks wirkenden Spannvorrichtung in die Spannbrücke bewirkt wird, wobei die Zugstangen an der Spannbrücke lagefest abgestützt sind.
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Zur Demontage und dem Austausch der Achsfeder werden zunächst bevorzugt Schrauben am Federlenker gelöst. Das zweite Druckstück wird nun mit der Aufnahme an dem Federlenker an der Stelle der Achsfeder angesetzt, sodass dieser sicher gehalten ist und die Federspanneinrichtung eine definierte Abstützung hat, welche die Zugkräfte beim Spannen der Achsfeder aufnehmen kann. Hiernach werden die Zugstangen seitlich von der Achsfeder und dem Federlenker - insbesondere einander diametral gegenüberliegend - angeordnet und mit dem wenigstens einen ersten Druckstück verbunden, insbesondere in dieses eingeschraubt.
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Alternativ ist es auch möglich, dass jeweils ein erstes Druckstück mit jeweils einer Zugstange fest verbunden ist, wobei die ersten Druckstücke mit den Zugstangen verschwenkbar und insbesondere zwischen die Federgänge der Achsfeder einschwenkbar sind.
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Die ersten Druckstücke liegen dann in dem Betriebszustand der Federspanneinrichtung an der Achsfeder an.
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Es wird dann die bevorzugt als Schraubbolzen ausgebildete Spannvorrichtung in die Spannbrücke eingeschraubt, wobei ein Anschlagelement der Zugstangen jeweils an der Spannbrücke anschlägt und bei weiterem Einschrauben die Schraubkraft auf die Spannbrücke beziehungsweise die Zugstangen überträgt, welche dann die Achsfeder zusammenziehen, wodurch diese gespannt wird.
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In gespanntem Zustand der Achsfeder wird der Federlenker gemeinsam mit der Federspanneinrichtung und der Achsfeder nach unten geschwenkt, sodass die Achsfeder durch Herunterschrauben der Spannvorrichtung entspannt und ausgebaut werden kann. Eine neue Feder kann dann eingesetzt werden, und das Verfahren wird in umgekehrter Reihenfolge oder rückläufig durchgeführt, um die neue Feder zu montieren.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Federspanneinrichtung zum Spannen von Achsfedern an Federlenkern von Fahrzeugen, und
- 2 die Federspanneinrichtung gemäß 1 in an einer Achsfeder und einem Federlenker montiertem Zustand.
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1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Federspanneinrichtung 1, die eingerichtet ist zum Spannen einer in 2 dargestellten Achsfeder 3 an einem Federlenker 5 eines Fahrzeugs 7. Wie wiederum in 1 dargestellt, weist die Federspanneinrichtung 1 ein erstes Druckstück 9 auf, das eingerichtet ist, um an der Achsfeder 3 anzugreifen, sowie ein zweites Druckstück 11, wobei das erste Druckstück 9 und das zweite Druckstück 11 relativ zueinander entlang einer in 1 in Hochrichtung oder vertikaler Richtung orientierter Längsachse der Federspanneinrichtung 1 verlagerbar sind, um die Achsfeder 3 zu spannen. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Druckstück 11 eingerichtet ist, um an dem Federlenker 5 unterseitig anzugreifen. Das erste Druckstück 9 und das zweite Druckstück 11 sind kraftübertragend vermittelt über zwei Zugstangen 13, 15 miteinander verbunden, wobei die Zugstangen 13, 15 eingerichtet sind, um in einem Betriebszustand der Federspanneinrichtung 1 seitlich neben dem Federlenker 5 und der Achsfeder 3 angeordnet zu sein. Auf diese Weise wird eine bau- und montageraumsparende Federspanneinrichtung 1 bereitgestellt, die unabhängig von einem fahrzeugmodellbedingt zur Verfügung stehenden Montageraum und unabhängig von einer konkreten Federlenkerkonstruktion in einfacher und leicht zugänglicher Weise verwendet werden kann.
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Das zweite Druckstück 11 weist eine Aufnahme 17 auf, die eingerichtet ist, um einen Federlenkerabschnitt 19 des Federlenkers 5 unterseitig - hier insbesondere U-förmig - zu umgreifen. Dabei ist die Aufnahme 17 selbst insbesondere im Querschnitt gesehen U-förmig ausgebildet. Sie weist dabei bevorzugt - wie anhand von 2 erkennbar - eine komplementäre Geometrie zu einer äußeren Form des Federlenkers 5 in dem Federlenkerabschnitt 19 auf, sodass sie stabil, fest und sicher an dem Federlenker 5 angeordnet werden kann.
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Die Federspanneinrichtung 1 weist außerdem eine Spannvorrichtung 21 auf, die hier als Schraubbolzen oder Gewindestange ausgebildet ist, sowie eine Spannbrücke 23, wobei die Spannvorrichtung 21 mit der Spannbrücke 23 kraftübertragend und zugleich relativ zu der Spannbrücke 23 verlagerbar verbunden ist. Insbesondere ist die Spannvorrichtung 21 hier in eine Gewindebohrung 25 der Spannbrücke 23 eingeschraubt beziehungsweise durch die Gewindebohrung 25 hindurchgeschraubt und somit mittels einer Schraubbewegung relativ zu der Spannbrücke 23 verlagerbar, wobei zugleich in die Spannvorrichtung 21 eingeleitete Kräfte in der Gewindebohrung 25 und insbesondere in dem Gewinde der Gewindebohrung 25 abgestützt werden können. Somit werden diese Kräfte von der Spannbrücke 23 aufgenommen. Die Gewindebohrung 25 ist vorzugsweise mittig an der Spannbrücke 23 angeordnet.
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Die Spannvorrichtung 21 ist eingerichtet, um an einer Unterseite 27 des zweiten Druckstücks 11 anzugreifen und Druckkräfte über die Unterseite 27 in das zweite Druckstück 11 einzuleiten.
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Die Spannbrücke 23 ist insbesondere auf einer der Achsfeder 3 in montiertem Zustand der Federspanneinrichtung 1 abgewandten Seite des zweiten Druckstücks 11 angeordnet.
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Die Zugstangen 13, 15 sind hier in dem zweiten Druckstück 11 verlagerbar geführt. Insbesondere durchgreifen sie Durchgangsbohrungen 29, 29' des zweiten Druckstücks 11, sodass das zweite Druckstück 11 gleitend auf den Zugstangen 13, 15 gelagert ist.
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Die Zugstangen 13, 15 sind in einem Spannzustand, in welchem die Achsfeder 3 durch die Federspanneinrichtung 1 gespannt ist, an der Spannbrücke 23 lagefest abgestützt, insbesondere indem an den Zugstangen 13, 15 angeordnete Anschlagelemente 31, 31' an der Spannbrücke 23 anschlagen. In einem Lösezustand, in welchem keine Spannkräfte auf die Zugstangen 13, 15 wirken, sind diese dagegen relativ zu der Spannbrücke verlagerbar, insbesondere in Spannbrücken-Durchgangsbohrungen 33, 33' verlagerbar geführt.
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Die Zugstangen 13, 15 sind mit dem ersten Druckstück 9 zumindest in dem Betriebszustand lagefest verbunden. Besonders bevorzugt sind sie lösbar mit dem ersten Druckstück 9 verbunden, wobei sie vorzugsweise in Gewindebohrungen des ersten Druckstücks 9 mit einem jeweils an den Zugstangen 13, 15 endständig ausgebildeten Außengewinden eingeschraubt sind.
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Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Druckstück 9 als Druckbrücke 35 ausgebildet, wobei die Druckbrücke 35 zwei miteinander verbundene und relativ zueinander entlang der Längsachse der Federspanneinrichtung 1 verlagerbare Druckbrückenelemente 37, 39 aufweist. Die Druckbrückenelemente 37, 39 sind dabei jeweils hakenförmig ausgebildet und eingerichtet, um an Federwindungen der Achsfeder 3 anzugreifen. Die Druckbrückenelemente 37, 39 sind ineinander - vorzugsweise gleitend - geführt, wobei hier eine Schwalbenschwanzführung 41 vorgesehen ist, mittels derer die Druckbrückenelemente 37, 39 ineinander geführt sind. Dabei weist hier ein erstes Druckbrückenelement 37 der Druckbrückenelemente 37, 39 einen entsprechenden Führungsvorsprung 43 auf, während ein zweites Druckbrückenelement 39 der Druckbrückenelemente 37, 39 eine entsprechende, komplementäre Führungsaussparung 45 aufweist. Der Führungsvorsprung 43 greift dabei gleitend in die Führungsaussparung 45 ein. Auf diese Weise ist ein Höhenausgleich der Lage der Druckbrückenelemente 37, 39 relativ zueinander mit Blick auf die Wendelsteigung der Achsfeder 3 möglich. Dadurch, dass die Druckbrückenelemente 37, 39 relativ zueinander entlang der Längsachse der Federspanneinrichtung 1 verlagerbar sind, kann deren Relativlage auf verschiedene Achsfedern 3 mit verschiedener Wendelsteigung angepasst werden.
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Bei einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es alternativ auch möglich, dass die Federspanneinrichtung 1 ein erstes erstes Druckstück und ein zweites erstes Druckstück aufweist, wobei diese ersten Druckstücke separat voneinander ausgebildet und jeweils hakenförmig zum Einhaken in Federwindungen der Achsfeder 3 ausgebildet sind.
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Die Anschlagelemente 31, 31' sind hier als Anschlaghülsen 47, 49 ausgebildet, wobei einer ersten Zugstange 13 der Zugstangen 13, 15 eine erste Anschlaghülse 47 zugeordnet ist, wobei einer zweiten Zugstange 15 der Zugstangen 13, 15 eine zweite Anschlaghülse 49 der Anschlaghülsen 47, 49 zugeordnet ist. Die Zugstangen 13, 15 sind in die ihnen jeweils zugeordneten Anschlaghülsen 47, 49 bevorzugt einschraubbar, wobei die Anschlaghülsen 47, 49 eingerichtet sind, um in dem Spannzustand an der Spannbrücke 23 anzuschlagen. Sie schlagen dabei insbesondere an einer Spannbrücken-Unterseite 51 der Spannbrücke 23 an. Die Anschlaghülsen 47, 49 weisen vorzugsweise ein Innengewinde auf, besonders bevorzugt sind sie als Muttern ausgebildet, wobei die Zugstangen 13, 15 mit einem entsprechenden Außengewinde in die jeweiligen Anschlaghülsen 47, 49 einschraubbar sind. Auf diese Weise kann der Anschlag der Zugstangen 13, 15 an der Spannbrücke 23 auf den Höhenversatz der Druckbrückenelemente 37, 39 angepasst werden, indem die Zugstangen 13, 15 verschieden weit in die Anschlaghülsen 47, 49 eingeschraubt werden.
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Das zweite Druckstück 11 ist vorzugsweise relativ zu den Zugstangen 13, 15 um eine Achse A, die senkrecht auf der Längsachse der Federspanneinrichtung 1 steht, schwenkbar gelagert. Auf diese Weise ist ein Ausgleich beziehungsweise eine Justage der Ausrichtung und Lage der Achsfeder 3 auf dem Federlenker insbesondere zum Zweck einer Montage der Achsfeder 3 möglich. Bevorzugt ist das zweite Druckstück 11 um die Achse A in einem Winkelbereich von mindestens 5° bis höchstens 10°, vorzugsweise um 7°, schwenkbar.
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Das zweite Druckstück 11 weist hier vier Fixierbohrungen 53 auf, die eingerichtet sind, um in dem Betriebszustand mit Haltebohrungen des Federlenkers 5 zu fluchten. Dabei sind Steckbolzen 55 als Fixierelemente vorgesehen, die in montiertem Zustand die Fixierbohrungen 53 einerseits und die Haltebohrungen des Federlenkers 5 andererseits durchgreifen und so das Druckstück 11 mit der Aufnahme 17 in einer definierten Relativlage zu dem Federlenker 5 fixieren. Es kann dabei genügen, zwei einander diagonal gegenüberliegende Fixierbohrungen 53 zu nutzen und mit Steckbolzen 55 zu fixieren.
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Das erste Druckstück 9 sowie das zweite Druckstück 11, insbesondere die Auflage 17, weisen Kunststoffauflagen 57 auf, die einen Kontaktverschleiß zwischen der Federspanneinrichtung 1, der Achsfeder 3 und dem Federlenker 5 verringern.
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2 zeigt die Federspanneinrichtung 1 gemäß 1 in an einer Achsfeder 3 und einem Federlenker 5 montiertem Zustand. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist in 2 gut erkennbar, dass das erste Druckstück 9 in die Achsfeder 3 eingreift, wobei das zweite Druckstück 11 mit dem Federlenker 5 zusammenwirkt, um die Achsfeder 3 zu spannen.
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Im Rahmen eines Verfahrens zum Spannen der Achsfeder 3 mit der Federspanneinrichtung 1 wird zunächst das zweite Druckstück 11 an einer Federlenker-Unterseite 59 des Federlenkers 5 angeordnet. Das erste Druckstück 9 wird an der auf einer Oberseite des Federlenkers 5 angeordneten Achsfeder 3 angeordnet. Das erste Druckstück 9 wird mit dem zweiten Druckstück 11 vermittelt über die beiden seitlich des Federlenkers 5 und der Achsfeder 3 angeordneten Zugstangen 13, 15 verbunden. Schließlich werden das erste Druckstück 9 und das zweite Druckstück 11 relativ zueinander entlang der Längsachse der Federspanneinrichtung 1 verlagert, wodurch die Achsfeder 3 gespannt wird. Dabei wird die Relativverlagerung zwischen dem zweiten Druckstück 11 und dem ersten Druckstück 9 durch Einschrauben der auf die Unterseite 27 des zweiten Druckstücks 11 wirkenden Spannvorrichtung 21 in die Spannbrücke 23 bewirkt, wobei die Zugstangen 13, 15 an der Spannbrücke 23 lagefest abgestützt sind. Der Kraftfluss der Spannkräfte erfolgt dabei von dem zweiten Druckstück 11 über die Spannvorrichtung 21, die Spannbrücke 23, und die Zugstangen 13, 15 in das erste Druckstück 9.
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Zum Betätigen der Spannvorrichtung 21 weist diese bevorzugt eine Drehmomenteinleitungseinrichtung 61, hier in Form eines Außensechskants, auf.
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Die Federspanneinrichtung 1 funktioniert - bei im Übrigen gleichem Aufbau wie mit zwei Zugstangen 13, 15 - genauso auch mit nur einer Zugstange. Diese ist dann bevorzugt entsprechend stabiler ausgebildet, weist insbesondere einen größeren Querschnitt auf, als eine einzelne Zugstange der Zugstangen 13, 15 bei einer Ausgestaltung der Federspanneinrichtung mit zwei Zugstangen 13, 15.
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Insgesamt ermöglichen die Federspanneinrichtung 1 sowie das Verfahren eine Montage von Achsfedern 3 unabhängig von einem zur Verfügung stehenden Montageraum und der Federlenkerkonstruktion des Federlenkers 5.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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