Wednesday, 29.March 2017

  Home | Product catalog | Contact | Impressum | Disclaimer | Sitemap  

Blatt für Blatt





Blattfedern galten über Jahrzehnte als die Federung für Automobile. Doch wie sind sie aufgebaut und welche Möglichkeiten gibt es, um alternden Federn neue Spannkraft zu verleihen? Am Beispiel von halb- und viertelelliptischen Blattfedern zeigen wir, wie ein Vorkriegsauto seinen Federungskomfort zurückbekommt.



Steht das Auto schief oder ist die Federwirkung zu schwach?“ fragt Frank Ritter vom Federnwerk Bischoff. Ich muss zugeben, dass ich keine Ahnung habe, denn gefahren ist der kleine Amilcar, aus dem die Federn stammen, seit Jahren nicht mehr, und die Entscheidung, die Blattfedern zu überholen, fiel erst, als sich der Wagen schon im Stadium vorgeschrittener Zerlegung befand. Beide Achsen waren draußen, die Stoßdämpfer auch. Seit Monaten steht der Amilcar auf Unterstellböcken. „Natürlich ist es immer gut zu wissen, wie sich eine Feder zuletzt im Fahrbetrieb verhielt oder wie ihr Wirkungsgrad war“, sagt Frank Ritter. „Zwingend notwendig ist es aber nicht, schließlich lässt sich jede Feder auch in ausgebautem Zustand beurteilen.“ Da Blattfedern oft im Zuge einer Komplettrestaurierung überholt werden, ist es denn auch mehr Regel denn Ausnahme, dass ein Satz Federn quasi ohne Diagnose auf der Werkbank des sachsen-anhaltischen Federnwerks landet. Bischoff begann 1853 als Schmiede und kann inzwischen auf mehr als ein Jahrhundert Erfahrung in der Wartung und Herstellung von Blattfedern zurückblicken. Mit Kutschen fing es an, später kamen auch Federn für Kfz und Schienenfahrzeuge hinzu. Heute ist Bischoff unter anderem Lieferant der thüringischen Kleinlastermarke Multicar.

Auch wenn inzwischen mehr getauscht und weniger repariert wird, ist die Aufarbeitung von Blattfedern noch immer ein – wenn auch kleiner – Geschäftsbereich der Firma Bischoff. In den letzten Jahren landen öfter auch Oldtimer-Federn in der Werkstatt.



Ideal einer halbelliptischen Blattfeder und ihrer Einbauposition im Fahrgestell.
Ihre Bestandteile sind auf dieser Graphik benannt, die aus einem Lehrbuch aus den dreißiger Jahren stammt



OLDTIMER MARKT 02/2013 52




So präsentierte sich die vordere Blattfeder des 80-jährigen Amilcar 5CV vor dem Ausbau


Feder und Federlasche sind mit Kronenmuttern und Splinten gesichert. Eine zeittypische Lösung


Der Zustand lässt vermuten, dass die hinteren, viertelelliptischen Federn noch nie demontiert waren


In Fahrtrichtung vorn sind die hinteren Federn mit einem vertikalen Bolzen am Rahmen befestigt


Ein Kann, kein Muss: die oberen vier Federlagen vor dem Ausbau mit Kabelbindern fixieren


„Im Schnitt arbeiten wir pro Woche zwei Federsätze auf, die für den Einsatz in einem Oldtimer gedacht sind, ob Pkw, Lkw oder Traktor“, berichtet Ritter. Und es könnten in Zukunft noch mehr werden, denn die Zahl der Firmen, die sich mit Blattfedern auskennen, ist rückläufig. Betriebe, die vor einem Jahrzehnt noch als Geheimtipps in der Oldtimerszene galten, haben inzwischen entweder ihre Tore geschlossen oder die Blattfederninstandsetzung aufgegeben, sei es, weil Aufträge ausblieben oder die Fachleute fehlten. Im Zeitalter des Teiletauschens sind Fertigkeiten, wie sie Dirk Bringmeier besitzt, nicht mehr weit verbreitet. Der Metallbauer wird sich um unsere Amilcar-Federn kümmern. Blattfedern gehörten in den ersten Jahrzehnten des Automobilbaus zur Standartausrüstung beinahe jedes Fahrzeugs. Erst nach Jahren der Entwicklung setzten sich Neuerungen wie Schraubenfedern, Torsionsstab- oder Gummifederungen durch.

Inzwischen ist der Siegeszug der Schraubenfeder nicht mehr aufzuhalten, stellt sie doch den besten Kompromiss aus guter Federwirkung, geringem Platzbedarf und geringen Produktionskosten dar. Außerdem fehlt die Eigendämpfung, die bei der Blattfeder von den aneinander reibenden Federlagen erzeugt wird.

Das letzte deutsche Serienmodell mit Blattfedern war der Ford Capri III (bis 1984). Abgesehen von wenigen Ausnahmen, spielt die Blattfeder heute aber nur noch im Geländewagen- und Nutzfahrzeugbereich eine Rolle. Eine der Ausnahmen sind die beiden Querblattfedern aus Verbundmaterial der aktuellen Corvette C6. Die haben mit vier Längsblattfedern eines Vorkriegsautos aber kaum mehr als das grundlegende Konstruktionsprinzip gemein.

Blattfedern gehören in die Gruppe der Biegefedern. Im Kfz-Bereich bestehen Blattfedern meist aus einem oder mehreren flachen Metallbändern, die bogenförmig vorgespannt werden. Unterschieden wird zwischen Längs- und Querblattfedern. Letztere bestehen in der Regel aus deutlich weniger Lagen (oft sind es nur zwei), die im eingebauten Zustand dafür unter einer viel größeren Spannung stehen und auf diesem Wege ihre Federwirkung erzielen.

Bischoff Federnwerk und Nutzfahrzeugteile GmbH
Am Silberfeld 1
39418 Staßfurt
Tel.: 03925/960602
Fax: 03925/960650
www.federnwerk-bischoff.de




Große Schwester: Unsere Amilcar-Blattfeder ist vor dem fast baugleichen Modell aus einem jüngeren Mercedes-Lkw fast nicht zu erkennen
Das Lager des Federnwerks Bischoff in Staßfurt ist prall gefüllt mit kompletten Federn (links), neuen Federlagen und Federstahl (rechts)


OLDTIMER MARKT 02/2013 53




Bestandsaufnahme: Bevor die Feder zerlegt wird, wird die Sprengung gemessen. Sie beträgt 73 Millimeter



Der erste Schritt ist, die Federklammern aufzubiegen. Gehen sie nicht kaputt, können sie weiterhin verwendet werden



Nach den Klammern wird die Mutter des Herzbolzens (weniger pathetisch Federstift genannt) gelöst, die Lagen voneinander getrennt

Zwischen den Federlagen befi ndet sich eine Mischung aus altem Fett, Straßenstaub sowie unnötigerweise jüngst aufgesprühtem Rostlöser

Was folgt, ist die Reinigung, zunächst mit fettlösendem Reiniger, dann mechanisch mit Lappen und gegebenenfalls einem Spachtel


Statt in einem Schraubstock, sollten größere Federn aus Sicherheitsgründen in einem Spanntisch wie diesem zerlegt werden


In dieser Geschichte geht es um Längsblattfedern, die häufigste Form der Federung in Fahrzeugen mit klassischem Leiterrahmen, wie sie die automobile Welt bis in die dreißiger Jahre dominierten.
Damals setzten die meisten Hersteller auf zwei halbelliptische Blattfedern pro Achse. Eine Halbelliptikfeder besteht aus unterschiedlich langen Federblättern, auch Federlagen genannt. Meist sind es fünf oder sechs, die der Länge nach übereinander liegen, ein Trapez bilden und in der Mitte vom Herzbolzen (Federstift) fi xiert werden. Außerdem halten Federklammern, die mit der Klammerlage vernietet sind, die Lagen zusammen. Die starre Vorderachse hängt mit Briden (zwei pro Seite) unten an den Blattfedern. Die längste Lage heißt Hauptlage und besitzt klassischerweise an beiden Enden Augen. Ein Auge ist direkt mit dem Fahrgestell über einen Federbolzen verbunden. Zwischen dem anderen Auge und dem Fahrgestell sitzt eine Federlasche. Da die Feder beim Auf- und Abschwingen im Fahrbetrieb immer wieder die Länge ändert, ist bei einer Halbelliptikfeder zum Ausgleich diese Federlasche notwendig, die meist in Fahrrichtung hinten sitzt.

Ohne Lasche kommt eine viertelliptische Blattfeder aus, die damals ebenfalls recht weit verbreitet war und heute im Fahrzeugbau völlig ausgestorben ist. Eine Viertelfeder (Umgangssprache) in typischer Anordnung ist in Fahrrichtung vorn fest mit dem Rahmen verbunden. Der stabile Bolzen fungiert gleichzeitig als Federstift und fi xiert die Lagen, am Fahrgestell sind die Federn außerdem mit Briden befestigt. Die Hauptlagen der viertel-elliptischen Federn besitzen Augen, die über Bolzen direkt mit der starren Hinterachse verbunden sind. Bei dieser Konstruktion übernehmen die Blattfedern auch die Rolle von Längslenkern, die Hinterachse wird von ihnen gezogen.
Da Viertelelliptikfedern nicht so viel Gewicht tragen können wie halbelliptische, kamen sie vor allem bei leichten Fahrzeugen zum Einsatz. Kleinwagen, beispielsweise Citroën 5 HP und sein Derivat Opel Laubfrosch hatten sie, aber auch besonders sportliche Wagen wie der Bugatti T35.

Der Amilcar 5CV fällt in die erste Kategorie. Zwar sorgte die Marke aus Saint Denis bei Paris in den Zwanzigern sportlich für Furore, der 5CV jedoch war der Versuch der Franzosen, auch im Kleinwagenmarkt Fuß zu fassen.



Auf dem Prüfstand wird die Belastbarkeit einer Feder ermittelt bis zum Verbiegen in die Horizontale und darüber hinaus. Bei der unbearbeiteten Amilcar-Feder reichen 390 Kilo, um die Sprengung um 75 Millimeter zu verringern.


OLDTIMER MARKT 02/2013 54




Augenscheinlich alles in Ordnung: So präsentieren sich die fünf Lagen der vorderen Amilcar-Blattfeder nach dem Zerlegen.


Und so sehen die fünf Lagen aus, nachdem sie sandgestrahlt wurden. Etwaige Bruchstellen lassen sich nun leichter entdecken.


Fachtermini: Die Hauptlage besitzt Augen zur Befestigung, darunter sitzen die Fanglage und mehrere Decklagen. Nicht im Bild: die Klammerlage


Der Rost muss weg, erst dann hat man Gewissheit über den Zustand: In diesem Fall war der Abdruck der unteren Lage tiefer, als es zunächst schien


Entrosten kann man die Lagen auch mit Winkelschleifer und Drahtbürste (o.), Teil der Bestandsaufnahme: Welches Maß haben die Buchsen im Federauge?


Bei offenen Federklammern und nach Entfernen des Herzbolzen zeigt sich die Sprengung der einzelnen Federlagen




Als Dirk Bringmeier die Federn das erste Mal in Augenschein nimmt, fällt nichts weiter auf, außer dass sie die letzten 80 Jahre relativ gut überstanden zu haben scheinen. „Verglichen mit dem, was wir mitunter instandsetzen, machen diese Federn einen guten Eindruck. Es sieht nicht so aus, als ob eine Federlage gebrochen wäre. Außerdem sitzen Klammern und Herzbolzen relativ stramm“, erklärt er. An dieser Stelle könnte man sich dazu entscheiden, die Federn nur äußerlich aufzuarbeiten, also zu entrosten und zu lackieren, und direkt wieder einzubauen. Für den Fachmann kommt das nicht in Frage. Bevor Bringmeier die Federn zerlegt, misst er die Sprengung. So heißt das Maß, um das die Feder im Ruhezustand durchgebogen ist. Auf der Werkbank misst er bei beiden vorderen Federn zwischen 73 und 75 Millimetern. Dann wird die Stützweite verglichen (die Länge), indem beide Federn nebeneinander gelegt werden.
Nun kommen die beiden Halbelliptikfedern auf den Prüfstand. Mit Hilfe einer hydraulischen Presse wird ermittelt, unter welcher Kraft die Feder welchen Federweg zurücklegt. Das Ergebnis: Um eine der beiden Federn 75 Millimeter einfedern zu lassen, also quasi in die Waagrechte zu bringen, sind 390 Kilo nötig. Dieser Wert ist vor allem theoretisch, denn eine solche Belastung wird in der Praxis nur selten erreicht. Das ganze Auto wiegt kaum eine Tonne.
Nach dem Prüfstandversuch zerlegt Dirk Bringmeier die Federn; in welchen Schritten, zeigen die Bilder auf diesen Seiten. Auch die anderen Arbeiten, die am Ende zu einer nahezu neuwertigen Blattfeder führen, werden in Wort und Bild erklärt.

Verglichen mit den Federn von Lkw und Schienenfahrzeugen sind die Blattfedern Made in France mikroskopisch klein. Deshalb wirken einige der Maschinen, mit denen hier gearbeitet wird, überdimensioniert; der Stempel der Hydraulikpresse beispielsweise. Federn dieser Größe ließen sich auch mit Hammer und Amboss bearbeiten. Eines können selbst die stärksten Gerätschaften nicht ersetzen: Können und Fachkenntnisse.


Falls eine Hauptlage mit ihren Augen nachgefertigt werden muss, wird Federstahl der entsprechenden Breite und Stärke im Temperofen erhitzt und rot glühend (ca. 800°C) in einer entsprechenden Vorrichtung zu einem Auge eingedreht. Es werden wie hier nur die Enden erhitzt.



OLDTIMER MARKT 02/2013 55




Die Spannung einer viertelelliptischen Feder ist deutlich geringer als bei einer halbelliptischen, wie die geringen Abstände zwischen den Lagen...


…zeigen. Vor dem Zerlegen wird die Feder vermessen, indem man sie zwischen zwei Parallelen rechtwinklig ausgerichtet


In diesem Fall überlebte die 80 Jahre alte Federklammer das Aufbiegen nicht – Grund für eine Nachfertigung, denn in dieser Größe gibt…


…es keine neuen Klammern mehr. Passender Flachstahl wird auf Länge gesägt und dann mit der Abkanntbank in Form gebracht


Zuletzt wird die nachgefertigte Klammer (Breite 35 mm) mit dem Hammer so umgeschlagen, dass keine Luft zwischen ihr und den Lagen bleibt


Alt gegen neu: Links die Reste der alten Federklammer, die nach 80 Jahren zerbrach, rechts der aus Flachstahl nachgefertigte Ersatz


Die obere Lage der viertelellitischen Feder musste nachgefertigt werden. Deshalb wird zunächst die alte Lage auf einem...


…Stück Federstahl (Meterware) angerissen, der anschließend auf einem Trennjäger auf die passende Länge gebracht wird


Abgerundete Sache: Mit einem Winkelschleifer erhält die neue Federlage die richtige Form. Dazu wird sie in einen Schraubstock eingespannt


...und Nachfertigung kaum mehr voneinander zu unterscheiden. Die tiefe Kerbe war der Grund für die Nachfertigung


Die neue fügt sich harmonisch in das Paket aus alten Federlagen ein. Sie wird später nicht von der Federklammer umschlossen werden


Im Gegensatz zu den vorderen Halbelliptikfedern unseres Amilcar sitzt in den Augen der hinteren Feder jeweils eine...


...Gummi-Metall-Buchse, um deren Zustand es nicht zum Besten steht. Deshalb wird die alte hydraulisch aus- und ...



OLDTIMER MARKT 02/2013 56




Nach dem Aufrichten sind die Abstände zwischen den nicht miteinander verbundenen Lagen um einige Millimeter größer geworden


Vor der Montage werden die Kontaktflächen der Lagen mit einem graphithaltigen Fett behandelt. Es beugt Reibung und Korrosion vor


Die Entmontage sollte der Präzision halber immer auf dem Spanntisch erfolgen. So ist gewährleistet, dass die Federlagen perfekt übereinander liegen


Der Herzbolzen muss unter Druck festgezogen werden, sonst haben die Lagen später zu viel Spiel


Nun wird die Feder mit Rostschutzfarbe grundiert und gegebenenfalls lackiert. Farbe zwischen den Lagen würde wegen der Reibung nicht lange halten


Vorn die bereits bearbeitete Feder, hinten ihr Gegenstück, das noch der Überarbeitung harrt


Statt 390 sind für 75 Millimeter Federweg nun 444 Kilo nötig




Da ursprüngliche Sprengung und Stützweite der Amilcar-Federn unbekannt sind, können sich die Staßfurter Spezialisten nur auf ihre Erfahrung verlassen: „Da die Feder augenscheinlich nicht stark belastet wurde, gehe ich davon aus, dass sich das Auto nur rund einen Zentimeter gesetzt hat“, sagt Frank Ritter. Um dem entgegenzuwirken, wird die Sprengung der einzelnen Lagen um drei bis vier Zentimeter erhöht; Aufrichten nennen das die Fachleute. Diese drei bis vier Zentimeter werden später, wenn die Blattfedern eingebaut und belastet sind, bewirken, dass das Auto rund einen Zentimeter höher steht als vor dem Ausbau.
Das Aufrichten ist der wichtigste Teil der Blattfedernüberholung. Als erstes kommt die längste Lage, die Hauptlage, an die Reihe. An ihr orientieren sich alle weiteren. Unter Last darf zwischen den Lagen kein Spalt sein; sie müssen über die gesamte Fläche eng aneinander liegen. An welchen Stellen die Lagen bearbeitet werden müssen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, ist eine Frage der Erfahrung. Nach dem Aufrichten wird die Feder montiert und lackiert. Die Lagen vor der Montage einzeln zu lackieren hält Dirk Bringmeier allenfalls bei Museumsfahrzeugen für sinnvoll: „Der Reibung im Fahrbetrieb hält der Lack nicht lange stand.“
Für die Überholung einer Feder, bei der Aufwand und Größe in etwa vergleichbar sind mit den hier gezeigten, berechnet die Firma Bischoff rund 200 Euro inklusive Steuern.

Das Buch „Die Prüfung des Kraftfahrers“ von 1925 rät, Blattfedern mindestens einmal im Jahr auseinanderzunehmen, zu entrosten und neu zu fetten. Frank Ritter hält das für übertrieben: „Blattfedern sind auf Jahre wartungsfrei. Allerdings gibt es immer wieder Leute, die lockern die Mutter des Herzbolzens, drücken die Lagen mit dem Schraubendreher auseinander und bringen Fett dazwischen. Das kann zwar Rost vorbeugen, allerdings bekommt man nie wieder eine so gleichmäßige Spannung hin, wie bei der Montage auf einem Spanntisch.“

Die frisch überholten Blattfedern des Amilcar werden noch einige Monate im Regal liegen, da es am Wagen noch mehr zu tun gibt. Was auch nach der Montage fehlen wird, ist ein Aha-Effekt. Den Vorher-nachher-Vergleich, der zeigt, was die Überholung der Blattfedern bringen kann, wird der Scheunenfund schuldig bleiben.



Text: Gregor Schulz
Fotos: Siegfried Traub, Gregor Schulz, Archiv
g.schulz@oldtimer-markt.de


Weniger weit verbreitet als zwei längs eingebaute Blattfedern
ist die quer eingebaute pro Achse


OLDTIMER MARKT 02/2013 57