Blattfeder-Typen

Konventionelle Blattfedern

Die Blattfeder ermöglicht von der Konstruktion her eine einfache und kostengünstige Radaufhängung. Sie wird hauptsächlich in LKW, Geländewagen und Transporter verbaut.
Mehrere gleich breite Federblätter (Federlagen) mit verschiedenen Längen und Vorspannungen werden übereinander zu einem Federpaket geschichtet, das durch einen gemeinsamen Herzbolzen und Federklammern zusammengehalten wird. Oft haben Blattfedern an einem oder an beiden Enden ein Auge auf, dass zur drehbaren Befestigung der Blattfeder an einem weiteren Bauteil des Fahrwerks dient.
Zwischen den Lagen entsteht beim Federn durch Reibung eine erwünschte Eigendämpfung, die früher sogar Schwingungsdämpfer entbehrlich machte. Durch eingelegte Kunststoffblättchen oder Gummipuffer kann diese vermindert oder erhöht werden.
Als Federstahl wird meist 55Cr3 mit Zugfestigkeiten von 1.400–1.700 MPa verwendet.

Parabelfedern

Die Parabelfeder ist die moderne Bauart der konventionellen Blattfeder.
Durch ihre besondere Auslegung und Gestaltung besteht sie aus wenigen, relativ dicken, Federblättern, deren Dicke von der Mitte zu den Enden entsprechend einer quadratischen Parabel (Parabelfeder) reduziert ist. Dadurch bildet jedes Blatt für sich einen Biegeträger gleicher Festigkeit bei optimaler Werkstoffausnutzung. Vorteile sind ein geringes Gewicht und eine Reduzierung der ungefederten Massen. Zwischen den Federblättern ist ein Luftspalt, so dass die Feder gleichbleibend gute, von der Laufzeit unabhängige Federungs- und Dämpfungseigenschaften aufweist.
Dieser Luftspalt ermöglicht auch eine wirkungsvolle, dauerhafte Oberflächenbehandlung durch Kugelstrahlen, Vorsetzen und Lackierung (Korrosionsschutz). Hierdurch wird die Lebensdauer der Feder signifikant gesteigert. Da die Federlagen gleich lang sind, kann eine zweistufige Federung einfach durch eine unter der Hauptfeder angeordnete Zusatzfeder erreicht werden. Es kann so eine optimale Federung in Bezug auf Komfort und Lebensdauer erreicht werden.

Mit parabolisch ausgewalzten Federblättern und spannungsgestrahlten Oberflächen sind Parabelfedern ca. 35 Prozent leichter als konventionelle Blattfedern. Die Gewichtsersparnis ergibt einen Zugewinn an Nutzlast. Da innerhalb des Federpakets geringere Eigenreibungen anfallen, erhöht sich der Federungskomfort gegenüber herkömmlichen Mehrblattfedern.

Composite-Federn

Blattfedern aus Glasfaser-verstärktem Kunststoff (GFK) sind deutlich leichter und haltbarer als herkömmliche Stahlfedern.
Der Faserverbund-Werkstoff wird im sogenannten Prepreg-Verfahren hergestellt. Dabei werden endlose, superdünne Glasfasern kaskadenförmig und kontinuierlich in einen dünnen, duroplastischen Harzfilm eingelegt. In Pressen erhalten die Composite-Federn dann ihre endgültige Form, bevor sie bei 130 Grad aushärten. Eine anschließende Wärmebehandlung verleiht den GFK-Federn ihre thermische Stabilität.
Bereits seit 2005 liefern wir GFK-Blattfedern unter anderem für die Transporter Mercedes Sprinter und VW Crafter. Bei diesen Typen ersetzt jeweils eine 5 kg leichte GFK-Feder eine 25 kg schwere Stahlfeder, was einer Gewichtseinsparung von 80% entspricht. Die Gewichtsreduktion ermöglicht eine höhere Zuladung und eine Verminderung von Verbrauch und CO2-Ausstoß. Das feine Ansprechverhalten der Hochleistungsfeder verringert zudem die Abrollgeräusche der Fahrzeuge.
Ein Vorteil der Glasfaser (umgangssprachlich auch als Fiberglas bekannt) im Verbund mit einer passenden Kunststoffmatrix, liegt in der hohen Bruchdehnung und der elastischen Energieaufnahme.

Die hohe Zähigkeit wirkt sich positiv auf das Ermüdungsverhalten unter Last aus, da Blattfedern im Fahrbetrieb ständig dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Flexible Materialien mit hoher Ermüdungstoleranz tragen zu einer deutlichen Verlängerung der Lebensdauer des Bauteils bei.