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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Feder-Federunterlage-Anordnungen für Fahrwerke sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Als Feder kommen meist Schraubenfedern zum Einsatz, welche beispielsweise auch als gewundene Torsionsfedern, insbesondere Druckfedern bezeichnet werden, die aus Federdraht mehr oder weniger zylinderförmig gewickelt sind. Diese Schraubenfedern dienen für Fahrwerke als elastische Verbindung von Radachsen und Fahrzeugaufbau. Solche Schraubenfedern tragen meist zusammen mit weiteren Vorrichtungen zur Verbesserung des Fahrkomforts bei, indem sie den Fahrzeugaufbau und Fahrzeuginsassen vor von Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Stößen und hieraus resultierenden Schwingungen schützen. Des Weiteren tragen solche Schraubenfedern, insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit für eine optimierte Fahrdynamik, das heißt für möglichst gleichmäßige Bodenhaftung der Räder und damit insbesondere zur Fahrsicherheit bei. Diese Schraubenfedern sind insbesondere zum Schutz gegen Umwelteinflüsse, welche beispielsweise Korrosion hervorrufen können, mit einer Schutzschicht, insbesondere einem Lack versehen. Die Feder ist auf einer Federunterlage zur Führung der Feder und zur Geräuschdämmung angeordnet. Problematisch ist, wenn Schmutz in den Bereich zwischen der Feder und der Federunterlage eindringt und insbesondere durch Abrasion den Lack der Feder derart beschädigt, dass die Oberfläche des Federdrahts zugänglich für Umwelteinflüsse und anfällig für Korrosion wird. Unter Langzeitwirkung von Umwelteinflüssen und starker Korrosion kann dies auch zum Bruch der betroffenen Schraubenfeder führen.
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Aus der
EP 2 697 084 B1 ist eine Lageranordnung für eine Feder eines Fahrzeugfahrwerks bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Feder-Federunterlage-Anordnung und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit dieser verbesserten Feder-Federunterlage-Anordnung und dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung die Anfälligkeit von aus Schmutzeintrag in eine Feder-Federunterlage-Anordnung resultierender Korrosionsanfälligkeit und insbesondere hieraus resultierendem Bruch der Schraubenfeder reduziert werden. Insbesondere sollen durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen von der Schraubenfeder einer Feder-Federunterlage-Anordnung wenigstens teilweise reduziert werden. Des Weiteren soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer eine Feder-Federunterlage-Anordnung ein stabiler Fertigungsprozess zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll das verbesserte Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung einfach und sicher in bereits bestehende Verfahren implementiert werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit einer Feder-Federunterlage-Anordnung nach Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Feder-Federunterlage-Anordnung weist gegenüber konventionellen Feder-Federunterlage-Anordnungen den Vorteil auf, dass die Feder-Federunterlage-Anordnung gegenüber Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz besser geschützt ist und durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen der Schraubenfeder teilweise reduziert sind oder nicht vorkommen, was Anfälligkeit gegen Bruch der Schraubenfeder verringert und die Langlebigkeit erhöht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass der Gesamtprozess optimiert, insbesondere zeitlich schneller, beispielsweise auch durch Einsparung von aufwendigen Zwischenschritten, und automatisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es in bereits bestehende Verfahren einfach und zuverlässig integriert werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend eine Schraubenfeder mit Federwindungen und eine Federunterlage, wobei in Längsrichtung der Schraubenfeder an mindestens einem Ende der Schraubenfeder die Federunterlage derart angeordnet ist, dass die letzte Federwindung der Schraubenfeder wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, wobei die Feder-Federunterlage-Anordnung mindestens eine Schlitzmanschette mit zwei Schlitzenden und eine Schlitzmanschetteninnenmantelfläche aufweist, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, wenigstens abschnittsweise von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefasst ist, wobei die zwei Schlitzenden an und/oder in der Federunterlage angeordnet sind und die mindestens eine Schlitzmanschette den von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefassten Abschnitt der Schraubenfeder wenigstens kraftschlüssig mit der Federunterlage verbindet, insbesondere als eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.
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Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen einer Schraubenfeder mit Federwindungen;
- b) Bereitstellen einer Federunterlage;
- c) Bereitstellen mindestens einer Schlitzmanschette mit zwei Schlitzenden und einer Schlitzmanschetteninnenmantelfläche;
- d) Anordnen mindestens eines Endes der in Schritt a) bereitgestellten Schraubenfeder an der in Schritt b) bereitgestellten Federunterlage;
- e) wenigstens abschnittsweises Einfassen des in Schritt d) an der Federunterlage angeordneten mindestens einen Endes der Schraubenfeder und der an dem mindestens einen Ende der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage mit der in Schritt c) bereitgestellten mindestens einem Schlitzmanschette;
- f) Anordnen der zwei Schlitzenden der in Schritt a) bereitgestellten Schlitzmanschette an und/oder in der in Schritt b) bereitgestellten Federunterlage;
- g) wenigstens kraftschlüssiges Verbinden des von der mindestens einen Schlitzmanschette in Schritt e) eingefassten Abschnitts der Schraubenfeder mit der an dem mindestens einen Ende der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage, insbesondere durch Ausbilden einer Schrumpfverbindung unter Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung.
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Ein weiterer Gegenstand ist die Verwendung einer Schlitzmanschette mit einer Schlitzmanschetteninnenmantelfläche zur Herstellung einer Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, wenigstens abschnittsweise von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefasst ist, wobei die zwei Schlitzenden an und/oder in der Federunterlage angeordnet sind und die mindestens eine Schlitzmanschette den von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefassten Abschnitt der Schraubenfeder wenigstens kraftschlüssig mit der Federunterlage verbindet, insbesondere als eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.
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Die Erfindung kann in der Feder-Federunterlage-Anordnung verwirklicht sein.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Unter einer Schlitzmanschette im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Element verstanden, welches einen u-förmigen Querschnitt aufweist und derart ausgebildet, insbesondere dimensioniert ist, dass Schlitzmanschette, insbesondere innerhalb des u-förmigen Querschnitts die Schraubenfeder wenigstens teilweise einfassen, insbesondere aufnehmen beispielweise ummanteln kann. Beispielsweise wird eine Schlitzmanschette zum Schutz, zur Stabilisierung, zur Abtrennung an einem Element angeordnet. Insbesondere kann eine Schlitzmanschette schrumpfbar ausgebildet sein und beispielsweise ein Schrumpfmaterial, insbesondere ein Kalt- oder Warmschrumpfmaterial umfassen. Insbesondere werden unter Schlitzenden die offenen Enden des u-förmigen Querschnitts verstanden.
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Unter einer kraftschlüssigen Verbindung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung verstanden, welche einen spaltfreien Kontakt mit der Federunterlage ausbildet, insbesondere im Kontaktbereich, d. h. in dem Bereich, in welchem die letzte Federwindung der Schraubenfeder in Kontakt mit der Federunterlage ist, insbesondere spaltfrei aufliegt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schrumpfverbindung eine Verbindung verstanden, bei welcher zumindest das Funktionsprinzip, insbesondere Kontraktionsprinzip eines Schrumpfschlauchmaterials Anwendung findet.
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Unter an der Federunterlage angeordneten Schlitzenden wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Schlitzenden an der Oberfläche der Federunterlage angeordnet, insbesondere mit der Oberfläche der Federunterlage verbunden, beispielsweise befestigt sind. Unter in der Federunterlage angeordneten Schlitzenden wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Schlitzenden nicht an der Oberfläche der Federunterlage angeordnet sind, sondern in der Federunterlage angeordnet, insbesondere in der Federunterlage verbunden, beispielsweise befestigt sind.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die an und/oder in der Federunterlage angeordneten zwei Schlitzenden als eine lösbare Verbindung oder eine feste Verbindung ausgebildet.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer lösbaren Verbindung eine Verbindung verstanden, die wieder gelöst werden kann ohne die Schlitzmanschette, insbesondere die Schlitzenden oder die Federunterlage zu zerstören. Beispielsweise kann eine lösbare Verbindung ausgewählt sein aus einer Gruppe von einer formschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Nut-Federverbindung, einer Schwalbenschwanzverbindung, beispielsweise als eine L-Nut-Verbindung, eine T-Nut-Verbindung, eine Omega-Nut-Verbindung, einer ineinandergreifenden Verzahnung, einer kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Klemmverbindung oder einer Kombination hiervon.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer festen Verbindung eine Verbindung verstanden, die gelöst werden kann, wobei die Schlitzmanschette, insbesondere die Schlitzenden und/oder die Federunterlage zerstört werden. Beispielsweise kann eine feste Verbindung eine stoffschlüssige Verbindung sein, insbesondere eine Klebeverbindung, eine Schweißverbindung, eine Vulkanisationsverbindung oder eine Kombination hiervon.
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Erfindungsgemäß dichtet die Schlitzmanschette die von der Schlitzmanschette wenigstens abschnittsweise eingefasste letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, ab.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an den längsseitigen Enden der Schlitzmanschette versiegelt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter abdichten eine Abdichtung gegenüber einem Medium verstanden, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von einem Feststoff, insbesondere von Partikeln, einer Flüssigkeit, insbesondere wässrigen Flüssigkeit, einem Fluid oder einer Kombination hiervon.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens die Schlitzmanschetteninnenmantelfläche mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft auf, wobei wenigstens teilweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder ausgebildet ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter adhäsiver Eigenschaft die Haftkräfte an den Kontaktflächen zweier unterschiedlicher Stoffe durch Molekularkräfte verstanden. Beispielsweise die Haftung des Bereiches mit adhäsiver Eigenschaft an der daran angeordneten Oberfläche der Schraubenfeder.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ein integraler Bestandteil der Schlitzmanschetteninnenmantelfläche der mindestens einen Schlitzmanschette.
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Unter integraler Bestandteil im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass der Bestandteil nicht zerstörungsfrei entfernt werden kann aus dem Element dessen integraler Bestandteil er ist. Beispielsweise ist ein Bereich mit adhäsiver Eigenschaft der ein integraler Bestandteil der Schlauchinnenmantelfläche eines Schlauchelements ist nicht zerstörungsfrei von der Schlauchinnenmantelfläche zu entfernen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung aktivierbar ist, wobei die Aktivierbarkeit ausgewählt ist aus einer Gruppe von einer thermischen Aktivierung, einer Strahlungsaktivierung, insbesondere einer UV-Strahlungsaktivierung, einer chemischen Aktivierung oder einer Kombination hiervon.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ausgebildet als, ausgewählt aus einer Gruppe von einer Klebeschicht, einer Klebelinie, einer Anzahl an Klebepunkten, einer Anzahl an Klebestrichen, Klebestellenmuster oder einer Kombination hiervon.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schraubenfeder wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt auf, wobei die mindestens eine Schlitzmanschette wenigstens in dem wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder aufgeschrumpft ist. Beispielsweise kann der Querschnitt in der Dimension und/oder geometrischen Form wechseln.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die mindestens eine Schlitzmanschette eine Schrumpfrate im Bereich von größer als 1:1 bis kleiner als 10:1 auf.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schrumpfrate die maximale Größenänderung beim Schrumpfen verstanden, wobei keine Materialzerstörung des Schrumpfschlauches erfolgt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die mindestens eine Schlitzmanschette eine Zusammensetzung, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe eines Thermoplasten, insbesondere Polyolefinen, Fluorpolymeren, Polyvinylidenfluorid, Viton, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Elastomeren, insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuken, Silikongummi oder einer Kombination hiervon.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt f) alternativ in Reihenfolge vor dem Schritt d), wobei das Anordnen mindestens eines Endes der in Schritt a) bereitgestellten Schraubenfeder an der in Schritt b) bereitgestellten Federunterlage in Schritt d) einher geht mit dem wenigstens abschnittsweisen Einfassen der in Schritt d) an der Federunterlage angeordneten mindestens einen Endes der Schraubenfeder und der an dem mindestens einen Ende der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage mit der in Schritt c) bereitgestellten mindestens einem Schlitzmanschette in Schritt e).
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens die Schlitzmanschetteninnenmantelfläche der in Schritt c) bereitgestellten mindestens einen Schlitzmanschette mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft auf, wobei in einem weiteren Schritt h) eine wenigstens teilweise stoffschlüssige Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder ausgebildet wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der in Schritt c) bereitgestellte mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung in Schritt h) aktiviert wird, wobei die Aktivierung ausgewählt ist aus einer Gruppe von einer thermischen Aktivierung, einer Strahlungsaktivierung, insbesondere einer UV-Strahlungsaktivierung, einer chemischen Aktivierung oder einer Kombination hiervon.
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Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst die Verwendung einer Schlitzmanschette mit einer Schlitzmanschetteninnenmantelfläche zur Herstellung einer Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, wenigstens abschnittsweise von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefasst ist, wobei die zwei Schlitzenden an und/oder in der Federunterlage angeordnet sind und die mindestens eine Schlitzmanschette den von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefassten Abschnitt der Schraubenfeder wenigstens kraftschlüssig mit der Federunterlage verbindet, insbesondere als eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.
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Figurenliste
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Die Feder-Federunterlage-Anordnung wird anhand der Zeichnung erläutert.
- 1 zeigt schematisch eine dreidimensionale Explosions-Ansicht einer Feder-Federunterlage-Anordnung nach dem Stand der Technik,
- 2 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht einer Feder-Federunterlage-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 3 zeigen schematische Querschnittsansichten eines von der mindestens einen Schlitzmanschette eingefassten Bereiches der Schraubenfeder und der an diesem Bereich der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage (a: die Schlitzmanschette ist nicht (aufgeschrumpft, b: die Schlitzmanschette ist (aufgeschrumpft) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In der 1 ist eine Feder-Federunterlage-Anordnung 1 nach dem Stand der Technik dargestellt umfassend eine Schraubenfeder 2 und eine Federunterlage 3.
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In der 2 ist eine Ausführungsform der Feder-Federunterlage-Anordnung 1 mit einem von mindestens einer Schlitzmanschette 4 eingefassten Bereiches der Schraubenfeder 2 und der an diesem Bereich der Schraubenfeder 2 angeordneten Federunterlage 3 und damit wenigstens teilweise kontaktierenden, insbesondere daran angeordneten Federunterlage 3 dargestellt.
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In den 3 sind Querschnittsansichten eines von der mindestens einen Schlitzmanschette 4 eingefassten Bereiches der Schraubenfeder 2 und der an diesem Bereich der Schraubenfeder 2 angeordneten Federunterlage 3 nach einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die mindestens eine Schlitzmanschette umfasst zwei Schlitzenden 5, 5' und eine Schlitzmanschetteninnenmantelfläche. In dieser ersten Ausführungsform sind die zwei Schlitzenden 5, 5' in der Federunterlage 3 angeordnet. Die 3a stellt die Schlitzmanschette 4 in einem nicht (aufgeschrumpften Zustand dar, die 3b stellt die Schlitzmanschette 4 in einem (aufgeschrumpften Zustand, in einer wenigstens kraftschlüssigen Verbindung mit der mit der Federunterlage 3, insbesondere ausgebildet als eine Schrumpfverbindung dar. Mit der kraftschlüssigen Verbindung liegt die (aufgeschrumpfte Schlitzmanschette 4 eng an den Oberflächen an, auf welche es aufgeschrumpft ist.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Feder-Federunterlage-Anordnungen der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Fahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken von Kraft- und/oder Schienenfahrzeugen eingesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- = Feder-Federunterlage-Anordnung
- 2
- = Schraubenfeder
- 3
- = Federunterlage
- 4
- = Schlitzmanschette
- 5, 5'
- = Schlitzende
