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Foto: Obermaier

Blattfederung

Arbeit im Schichtbetrieb

Die Blattfederung kommt dann zum Einsatz, wenn an Fahrzeugen mit großem Verhältnis von gefederten zu ungefederten Massen eine einfach konstruierte Radaufhängung gefragt ist.

Das Prinzip hat Tradition: Die Blattfederung ist seit einigen Jahrhunderten aus dem Kutschenbau bekannt und findet bis heute nahezu unverändert in Nutzfahrzeugen Verwendung. Diente sie in Kutschen vorwiegend dem Fahrkomfort, ist sie im Nutzfahrzeug gleichzeitig auch unerlässliches Sicherheitsmerkmal. Eine ihrer zentralen Aufgaben ist, beim Beschleunigen sowie Verzögern und besonders bei Unebenheiten und Kurvenfahrt einen möglichst ununterbrochenen Fahrbahnkontakt der Reifen zu gewährleisten. Dabei fängt sie Fahrbahnstöße auf und wandelt diese in Schwingungen um. Ohne den permanenten Reifenkontakt zur Fahrbahn ist das Fahrzeug nur eingeschränkt brems- und lenkbar. Indem die Federung die Bauteile der Radachsen und des Fahrzeugaufbaus gedämpft und elastisch nachgebend miteinander verbindet, trägt sie einerseits zu einer verminderten Beanspruchung dieser Fahrzeugteile selbst bei und andererseits zur Verbesserung des Fahrkomforts und der Schonung der transportierten Ladung. Abhängig von der Konstruktion des Fahrwerks kann die Blattfederung zusätzlich die Längs- und Querlenker zur Führung der Achse ersetzen. Wartungsfreie Systeme Aktuelle Systeme sind in der Regel wartungsfrei. Dafür sorgen Gummibuchsen an den Federaufhängungen. Bei leichten Fahrzeugen arbeitet die Blattfederung in der Regel als Einblattfeder. Treten aber in schwereren Fahrzeugen höhere Federkräfte auf, sind mehrere Federn zu einem Blattfederpaket geschichtet. Die einzelnen Federblätter sind aus Stahl oder vereinzelt auch aus leichterem GFK. Sie sind gleich breit und in Längsrichtung des Rahmens auf oder unter der Achse angeordnet. Die Mitte des Federpakets stützt sich am Achssattel ab. Dort ist es mit Federbriden, einer Art Stahlbügel, an der Achse fixiert. Die oberste Feder des Pakets arbeitet als Hauptfederblatt. Ihre Enden, die zu sogenannten Augen eingerollt sind, stellen die Verbindung zum Aufbau her. Bei auftretenden Fahrbahnunebenheiten passiert Folgendes: Wirkt ein Stoß auf die Fahrzeugachse, federn die einzelnen Blätter ein und das gesamte Federpaket streckt sich. Für den notwendigen Längenausgleich sorgt eine bewegliche Laschen-Aufhängung am hinteren Federauge. Hingegen ist das vordere Federauge starr am Fahrzeugrahmen befestigt. Häufiger sind allerdings Konstruktionen, welche die Längenänderung mit Gleitschuhen ausgleichen. Sollte die Hauptfeder während des Betriebs brechen, sieht die Konstruktion eine Art Notfall-Funktion vor. Die Enden des zweiten Federblatts sind aus diesem Grund um die Augen des ersten gerollt. Dadurch ist eine weitere, wenn auch reduzierte, Federungsfunktion gewährleistet.Blattfederpakete gibt es in unterschiedlichen Anordnungen. Trapezfeder- oder Halbelliptikfeder-Systeme – sie werden wegen ihrer Form so genannt, die näherungsweise einer halben Ellipse entspricht – bestehen aus einzelnen Federblättern unterschiedlicher Länge. Sie sind paarweise miteinander verbunden und, mit den kürzesten Elementen beginnend, aufeinander geschichtet. Ihre Stärke bleibt wiederum über ihre jeweilige Länge gleich. Parabelfedern sind geräuschärmer Im Gegensatz dazu bilden bei Parabelfedern mehrere Federblätter von gleicher Länge ein Federpaket, das sich zur Mitte hin parabelförmig verdickt. Parabelfederungen beschränken sich in der Regel auf höchstens vier Federblätter, welche die gesamte wirkende Federkraft gleichmäßig aufteilen. Die Vorteile gegenüber Halbelliptikfedern: Einerseits sind sie geräuschärmer und um die Hälfte leichter als vergleichbare Trapezfederungen, andererseits erhöht die geringere Zahl an Federelementen die Ansprechempfindlichkeit der Federung, sie bietet weniger Verschleiß und vor allem einen besseren Fahrkomfort unabhängig von der Zuladung. Ein Nachteil von Parabelfedern ist ihre größere Anfälligkeit gegen Brüche. Lkw, die auf dem Bau oder im Gelände unterwegs sind, werden daher mit den robusteren Halbelliptikfedern ausgerüstet. Sie sind zudem kostengünstiger herzustellen und einfacher zu reparieren. Ein weiterer Nachteil von Parabelfedern ist ihre geringe Eigendämpfung wegen der reduzierten Gleitreibung zwischen den Federblättern. Die Eigendämpfung ist vor allem werkstoffabhängig. Mit "Dämpfung" ist die Eigenschaft gemeint, Schwingungen schnell zum Abklingen zu bringen, ohne dass der Fahrzeugaufbau durch ein langes Nachschwingen aufschaukelt. Eine niedrige Eigendämpfung lässt sich aber durch entsprechend ausgelegte Schwingungsdämpfer ausgleichen.

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6. April 2016
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