Blattfedern: Stahlhart und doch elastisch

Blattfedern: Stahlhart und doch elastisch

Inhaltsbild Die überwiegende Mehrzahl aller Fahrzeuge federt mit Stahl. Die Blattfeder ist die älteste Stahlfederung. Längsblattfedern geführte Starrachsen waren lange Zeit Stand der Technik und Querblattfedern haben häufig die Arbeit von Querlenkern bei Einzelradaufhängungen übernommen.

Die drei Arten der Stahlfeder sind Blattfeder, Schraubenfeder und Drehstabfeder (auch Torsionsfeder genannt). Diese Federn werden praktisch immer aus speziellem Federstahl hergestellt. Das sind legierte Stähle mit Zusätzen von Silizium und Mangan, mitunter auch noch von Chrom und Vanadium.
Grundsätzlich gilt, dass eine bestimmte Menge eines bestimmten Stahls eine bestimmte Menge Energie aufnehmen, sprich Federarbeit leisten kann - in der Theorie. Allerdings spielt in der Praxis auch noch die Gestaltung der Feder eine Rolle.

Robust aber einfach

Blattfedern nutzen die Möglichkeiten des Materials am schlechtesten aus. Sie bestehen gewöhnlich aus mehreren Federblättern (geschichtete Blattfeder), deren Querschnitt, Länge und Zahl die Federungseigenschaften bestimmt. Die Blätter sind in der Mitte durch Herzbolzen oder Kernschrauben miteinander verbunden, mehrere Federklammern und manchmal auch spezielle Wulste verhindern, dass sie sich seitlich verschieben. Da sich beim Durchfedern die Federlänge ändert, muss außerdem ein Längenausgleich gewährleistet sein.

_Inhaltsbild Die simplen Pakete erledigen nebenbei auch achsführende Aufgaben. Im Bild die Querblattfeder der DKW-Schwebeachse_

Grundsätzlich gilt, dass viele Federblätter zu einer besonders harten, belastbaren Federung führen und weiche Federungen mit nur drei oder vier Blättern erreicht werden. Eine normale Blattfeder hat - wie alle nicht besonders gestalteten Stahlfedern - eine gerade Kennlinie. Dies bedeutet, dass sich der Federweg linear zu der auf die Feder wirkenden Belastung verhält. Allerdings kann durch die Kombination mehrerer Federpakete unterschiedlicher Charakteristik auch eine progressive Kennung erreicht werden, bei der sich die Feder bei großer Belastung überproportional verhärtet. Bei Lkw gewährleistet zudem ein Abwälzlager den Längenausgleich, wodurch sich beim Einfedern die federnde Länge der Blattfeder verkürzt, was ebenfalls die Federwirkung verhärtet.
Blattfedern sind schwer und groß, schon weil sie die Energieaufnahmemöglichkeit des Stahls nicht optimal nutzen. Blattfedern mit vielen Federlagen entwickeln bei ihren Bewegungen dank der entstehenden Reibung außerdem eine gewisse Eigendämpfung, die ein feines Ansprechen der Federung erschwert.
Ganz ohne Vorteile sind sie freilich auch nicht: Im Gegensatz zu Schraubenfedern können sie die Achsführung übernehmen oder unterstützen.

Die anderen Arten der Stahlfederung: Torsionsstäbe und Schraubenfedern