DE102018214795A1

DE102018214795A1 - Schraubenfeder für ein Fahrwerk und ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder für ein Fahrwerk

Info

Publication number: DE102018214795A1
Application number: DE102018214795.7A
Authority: DE
Inventors: Jens Kuche
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Federn und Stabilisatoren GmbH
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-05
Also published as: EP3844418A1; WO2020043651A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenfeder (1) mit einer Lackbeschichtung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die Lackbeschichtung mindestens eine Lackfehlstelle (2) aufweist, wobei die Schraubenfeder (1) mindestens ein Schlauchelement (3) mit einer Schlauchinnenmantelfläche aufweist, wobei wenigstens die mindestens eine Lackfehlstelle (2) mit dem mindestens einen Schlauchelement (3) ummantelt und das mindestens eine Schlauchelement (3) wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder (1) aufgeschrumpft ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenfeder für ein Fahrwerk und ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder für ein Fahrwerk.
Stand der Technik
Schraubenfedern für Fahrwerke sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt und werden beispielsweise auch als gewundene Torsionsfedern, insbesondere Druckfedern, die aus Federdraht mehr oder weniger zylinderförmig gewickelt sind, bezeichnet.
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. Problematisch sind sogenannte Lackfehlstellen, welche die Oberfläche des Federdrahts zugänglich für Umwelteinflüsse machen und an diesen Stellen anfällig für Korrosion machen. Bei dem Lackierprozess, insbesondere einer Pulverbeschichtung können Lackfehlstellen beispielsweise an der Stelle entstehen, an welcher die zu lackierende Schraubenfeder zum Transport durch den Lackierprozess aufgehängt bzw. befestigt ist. Im Stand der Technik werden nach dem Lackierprozess noch vorhandene Lackfehlstellen aufwendig nachlackiert, beispielsweisedurch manuellen Pinselauftrag des Lackes.
Aus der DE 37 37 104 C2 ist ein Schlauchstück aus elastischem, gut rückstellbarem Kunststoff bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schraubenfeder und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder, bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit dieser verbesserten Schraubenfeder und dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder, eine alternative Lösung zum Nachlackieren von Lackfehlstellen, insbesondere im Lackierprozess bereitgestellt werden. Des Weiteren soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder ein stabiler Fertigungsprozess ohne aufwendiges Nachlackieren zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll das verbesserte Verfahren zum Herstellen der Schraubenfeder einfach und sicher in bereits bestehende Verfahren implementiert werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit einer Schraubenfeder nach Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder nach Anspruch 8 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schraubenfeder mit einer Lackbeschichtung für ein Fahrwerk weist gegenüber konventionellen Schraubenfedern den Vorteil auf, dass die Schraubenfeder keine durch Nachlackieren beeinträchtigte Optik, insbesondere verlaufenen Lack, wie beispielsweise Lacknasen, aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass der Gesamtprozess optimiert, insbesondere zeitlich schneller, beispielsweise auch durch Einsparung von aufwendigen Nachlackier-, Trocknungsschritten und unverzüglicher Verpackung der Schraubenfedern, automatisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es in bereits bestehende Verfahren einfach und zuverlässig integriert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Schraubenfeder mit einer Lackbeschichtung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die Lackbeschichtung mindestens eine Lackfehlstelle aufweist, wobei die Schraubenfeder mindestens ein Schlauchelement mit einer Schlauchinnenmantelfläche aufweist, wobei wenigstens die mindestens eine Lackfehlstelle mit dem mindestens einen Schlauchelement ummantelt und das mindestens eine Schlauchelement wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder aufgeschrumpft ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen einer Schraubenfeder mit mindestens einer Lackbeschichtung, wobei die Lackbeschichtung wenigstens eine Lackfehlstelle aufweist;
b) Bereitstellen mindestens eines Schlauchelements, wobei das mindestens eine Schlauchelement eine Schlauchinnenmantelfläche aufweist;
c) Anordnen des mindestens einen Schlauchelements koaxial wenigstens abschnittsweise um die in Schritt a) bereitgestellte Schraubenfeder, wobei wenigstens die Lackfehlstelle mit dem mindestens einen Schlauchelement abgedeckt wird;
d) wenigstens teilweises Aufschrumpfen des in Schritt c) koaxial wenigstens abschnittsweise um die Schraubenfeder angeordneten und wenigstens die mindestens eine Lackfehlstelle abdeckenden mindestens einen Schlauchelements auf die Schraubenfeder.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Schlauchelements mit einer Schlauchinnenmantelfläche zur Abdeckung von mindestens einer Lackfehlstelle einer erfindungsgemäßen Schraubenfeder für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk.
Die Erfindung kann sowohl in der Schraubenfeder als auch in einem Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder für ein Fahrwerk als auch in Verwendung eines Schlauchelements zur Abdeckung von mindestens einer Lackfehlstelle einer erfindungsgemäßen Schraubenfeder für ein Fahrwerk verwirklicht sein.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Unter einer Lackbeschichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus einer formlosen Zusammensetzung auf die Oberfläche einer Schraubenfeder verstanden. Insbesondere wird der Vorgang des Aufbringens als auch die aufgetragene Schicht selbst auch als Lackbeschichtung bezeichnet. Beispielsweise kann es sich bei der Lackbeschichtung um eine dünne Schicht, eine dicke Schicht als auch um mehrere in sich zusammenhängende Schichten handeln. Insbesondere unterscheiden sich die Lackbeschichtungsverfahren durch Art der Schichtaufbringung, welche nach chemischen, mechanischen, thermischen und thermomechanischen Verfahren oder einer Kombination hiervon erfolgen kann. Beispiele für Lackbeschichtungsverfahren sind Aufdampfen, Aufsprühen, Eintauchen oder eine Kombination hiervon. Insbesondere sind sich an die Aufbringung anschließende Trocknungsverfahren mit umfasst.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Lackfehlstelle eine Stelle an der Schraubenfeder verstanden, an welcher sich die auf die Schraubenfeder aufgebrachte Lackbeschichtung unterscheidet von der restlichen Lackbeschichtung, insbesondere ist die Lackbeschichtung an der Lackfehlstelle nur teilweise aufgetragen oder fehlt vollständig.
Unter einem Schlauchelement im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Element verstanden, welches schlauchförmig ausgebildet, insbesondere derart dimensioniert ist, dass das Schlauchelement die Schraubenfeder wenigstens teilweise ummanteln kann. Beispielsweise ist ein Schlauchelement ausgebildet als ein Schrumpfschlauch, insbesondere ein Kalt- oder Warmschrumpfschlauch.
Unter aufgeschrumpft im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine wenigstens kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Bauteil, insbesondere einer Schraubenfeder und dem dieses Bauteil wenigstens teilweise umgebenden Elements, insbesondere einem Schrumpfschlauch verstanden, wobei die kraftschlüssige Verbindung durch eine Dimensionsreduktion, insbesondere Schrumpfschlauchdurchmesserreduktion des das Bauteil umgebenden Elements erfolgt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche 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.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird 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.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ein integraler Bestandteil der Schlauchinnenmantelfläche des mindestens einen Schlauchelements.
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.
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
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.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schraubenfeder wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt auf, wobei das mindestens eine Schlauchelement 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.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Schlauchelement eine Schrumpfrate im Bereich von größer als 1:1 bis kleiner als 10:1 auf.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schrumpfrate die maximale Größenänderung beim Schrumpfen verstanden, wobei keine Materialzerstörung des Schrumpfschlauches erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft auf und in einem weiteren Schritt e) erfolgt ein wenigstens teilweises Ausbilden einer stofflichen Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgen die Verfahrensschritte d) und e) gleichzeitig.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der in Schritt b) bereitgestellte mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung in Schritt e) 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.
Figurenliste
Die erfindungsgemäße Schraubenfeder wird anhand der Zeichnung erläutert.

1 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht einer Schraubenfeder mit einer Lackfehlstelle nach dem Stand der Technik,
2 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht einer Schraubenfeder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 zeigt schematisch eine Querschnittansicht einer Schraubenfeder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

In der 1 ist eine Schraubenfeder 1 mit einer Lackfehlstelle 2 nach dem Stand der Technik dargestellt.
In der 2 ist eine Ausführungsform einer Schraubenfeder 1 mit einem aufgeschrumpften Schlauchelement 3 dargestellt.
In der 3 ist eine Ausführungsform einer Schraubenfeder 1 mit einem aufgeschrumpften Schlauchelement 3 in einer Querschnittsansicht dargestellt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Schraubenfedern der vorbeschriebenen Art aufweisend mindestens ein Schlauchelement werden in der Produktion von Fahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken der Kraft- und/oder Schienenfahrzeugen eingesetzt.
Bezugszeichenliste

1: = Schraubenfeder
2: = Lackfehlstelle
3: = Schlauchelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3737104 C2 [0005]

Claims

Schraubenfeder (1) mit einer Lackbeschichtung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die Lackbeschichtung mindestens eine Lackfehlstelle (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (1) mindestens ein Schlauchelement (3) mit einer Schlauchinnenmantelfläche aufweist, wobei wenigstens die mindestens eine Lackfehlstelle (2) mit dem mindestens einen Schlauchelement (3) ummantelt und das mindestens eine Schlauchelement (3) wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder (1) aufgeschrumpft ist.
Schraubenfeder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft aufweist, wobei wenigstens teilweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder (1) ausgebildet ist.
Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ein integraler Bestandteil der Schlauchinnenmantelfläche des mindestens einen Schlauchelements (3) ist.
Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung umfasst, 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.
Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ausgebildet ist als, ausgewählt aus einer Gruppe von einer Klebeschicht, einer Klebelinie, einer Anzahl an Klebepunkten, einer Anzahl an Klebestrichen, Klebestellenmuster oder einer Kombination hiervon.
Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (1) wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt aufweist, wobei das mindestens eine Schlauchelement (3) wenigstens in dem wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder (1) aufgeschrumpft ist.
Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schlauchelement (3) eine Schrumpfrate im Bereich von größer als 1:1 bis kleiner als 10:1 aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Schraubenfeder (1) mit mindestens einer Lackbeschichtung, wobei die Lackbeschichtung wenigstens eine Lackfehlstelle (2) aufweist; b) Bereitstellen mindestens eines Schlauchelements (3), wobei das mindestens eine Schlauchelement (3) eine Schlauchinnenmantelfläche aufweist; c) Anordnen des mindestens einen Schlauchelements (3) koaxial wenigstens abschnittsweise um die in Schritt a) bereitgestellte Schraubenfeder (1), wobei wenigstens die Lackfehlstelle (2) mit dem mindestens einen Schlauchelement (3) abgedeckt wird; d) wenigstens teilweises Aufschrumpfen des in Schritt c) koaxial wenigstens abschnittsweise um die Schraubenfeder (1) angeordneten und wenigstens die mindestens eine Lackfehlstelle (2) abdeckenden mindestens einen Schlauchelements (3) auf die Schraubenfeder (1).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft aufweist und in einem weiteren Schritt e) ein wenigstens teilweises Ausbilden einer stofflichen Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte d) und e) gleichzeitig erfolgen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt b) bereitgestellte mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung umfasst, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung in Schritt e) 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.
Verwendung eines Schlauchelements (3) mit einer Schlauchinnenmantelfläche zur Abdeckung von mindestens einer Lackfehlstelle (2) einer Schraubenfeder für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7.