DE3019954A1 - Verfahren zur herstellung einer rohrfoermigen, faserverstaerkten zusammengesetzten welle oder verbundwelle - v - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer rohrfoermigen, faserverstaerkten zusammengesetzten welle oder verbundwelle - v

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DE3019954A1
DE3019954A1 DE19803019954 DE3019954A DE3019954A1 DE 3019954 A1 DE3019954 A1 DE 3019954A1 DE 19803019954 DE19803019954 DE 19803019954 DE 3019954 A DE3019954 A DE 3019954A DE 3019954 A1 DE3019954 A1 DE 3019954A1
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Frank J Schwan
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    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
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Description

Verfahren zur Herstellung einer rohrförmigen, faserverstärkten zusammengesetzten Welle oder Verbundwelle - V
Die Erfindung betrifft faserverstärkte zusammengesetzte Wellen oder Verbundwellen, insbesondere Antriebswellen für Fahrzeuge, die einen aus faserverstärktem Harz bestehenden Wellenkörper mit an seinen Enden befestigten metallischen Kupplungshülsen aufweisen.
Rohrförmige faserverstärkte Verbundteile wurden bereits vorgeschlagen, beispielsweise in den US-PSen 2 882 072 und 3 661 670 und in der GB-PS 1 356 393. In der US-PS 3 661 670 wird beispielsweise vorgeschlagen, derartige Verbundteile aus einem Harzmaterial, das mit Glasfasern verstärkt ist, herzustellen. Im einzelnen werden Filamente, auf die ein nicht gehärtetes Harzmaterial (d.h. ein ungehärtetes hitzehärtbares Harz) aufgebracht ist, um einen Dorn gewickelt, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Die verstärkenden Fasern können in der Wandung des rohrförmigen Verbundteils in verschiedenen Winkelbeziehungen zueinander angeordnet sein. Anschließend wird das Harzmaterial ausgehärtet (d.h. gehärtet oder vernetzt). Ein vorgeformtes, mit Gewinde versehenes Endteil kann an den Enden des rohrförmigen Verbundteils beispielsweise durch unmittelbares Umwickeln des Endteils mit den Filamenten"während des Wickelprozesses befestigt werden.
Neuerdings wurde die Herstellung von Fahrzeugantriebswellen aus rohrförmigen faserverstärkten Verbundteilen vorgeschlagen, beispielsweise in der US-PS 4 041 59 9
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und in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 5.2-127542 (entsprechend der US-PS 4 089 190). Gemäß der japanischen Patentanmeldung werden Filamente, die ein nicht-ausgehärtetes Harzmaterial (z.B. ein ungehärtetes hitzehärtbares Harz) tragen, um einen Dorn gewickelt, bis die gewünschte Dicke erreicht ist, worauf das Harzmaterial gehärtet wird. Zonen oder Schichten sind umfangsmäßig innerhalb der Wandung der Welle in bestimmten, dort beschriebenen Winkelbeziehungen angeordnet.
10. Die vorstehend genannte US-PS 4 041 599 schlägt die Befestigung einer Antriebswelle aus mit Kohlenstoff-Fasern verstärktem Epoxyharz unmittelbar an einem Universal-Gelenkansatz mittels einer bestimmten Verbindungsmethode vor...--.
Faserverstärkte Verbundwellen weisen Vorteile gegenüber metallischen Wellen auf, da sie leichter im Gewicht, beständiger gegen Korrosion, stärker, haltbarer und indifferenter sind.
In der DE-PS (Patentanmeldung P 29 11 167.9)
der Anmelder in. wird eine faserverstärkte zusammengesetzte Antriebswelle beschrieben, die verbesserte Gebrauchseigenschaften sowie die notwendige Festigkeit und Haltbarkeit aufweist, um den unterschiedlichen Belastungen und Beanspruchungen, die während des Betriebs des Fahrzeugs auftreten, gewachsen zu sein.
Da das direkte Schweißen oder Kleben einer aus Harz bestehenden Welle an Metall normalerweise keine ausreichend feste und dauerhafte Verbindung auf beständiger und zuverlässiger Basis hervorbringt, wird durch die Verwendung metallischer Anschlußhülsen, die an den Enden der Welle gemäß der Erfindung befestigt sind, ein Mittel verfügbar . gemacht, um eine sichere Schweißverbindung ähnlich der bei üblichen metallischen Wellen verwendeten zu erreichen.
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Die hohen DrehmomentbeLastungen, die durch die Fahrzeug-' antriebswelle übertragen werden, erfordern, daß eine extrem starke und dauerhafte drehmomentübertragende Verbindung zwischen den Hülsen und dem Wellenkörper hergestellt wird. Frühere Vorschläge zur Befestigung der Hülsen unter Verwendung von Klebstoffen oder durch Wickeln der Filamentbündel um umfangsmäßig angeordnete Nuten an der Hülsenaußenfläche können nicht herangezogen werden, um eine Verbindung mit der.erforderlichen Festigkeit und Dauerhaftigkeit zu gewährleisten.
In der DE-PS (Patentanmeldung P 29 11 238.7) der
Anmelderin wird- vorgeschlagen, Metallhülsen mit einem Verbundwellenkörper mit Hilfe einer mechanischen Verriegelung und Verzahnung zu verbinden. Eine solche Verbin-5 dung gewährleistet zwar in hohem Maße Festigkeit und Haltbarkeit, jedoch kann ihre Herstellung im Vergleich zu einer lediglich durch einen Klebstoff gebildeten Verbindung teurer sein.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine' neue, aus faserverstärktem Harz bestehende Welle verfügbar zu machen, die die Probleme der vorstehenden Art auf ein Mindestmaß verringert oder verhütet und zur Verwendung als Antriebswelle in Kraftübertragungssystemen von Fahrzeugen geeignet sind. Außerdem soll die Möglichkeit geschaffen werden, metallische Verbindungshülsen mit einem Klebstoff an den Enden von Wellen aus faserverstärktem Harz so zu verbinden, daß die Wellen hohe Drehkräfte zu übertragen vermögen.
Die Lösung dieser Aufgaben wird gemäß der Erfindung erreicht durch eine rohrförmige, faserverstärkte Verbundwelle, die einen Wellenkörper aufweist, der aus mehreren zu einem Stück vereinigten, um den Umfang verlaufenden Lagen eines erstarrten und ausgehärteten faserverstärkten Harzmaterials gebildet ist. Eine Metallhülse ist in we-
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nigstens einem Ende des Wellenkörpers befestigt. Eine Schicht eines Klebstoffs ist zwischen einer Außenfläche der Metallhülse und einer Innenfläche des Wellenkörpers angeordnet, um die Hülse mit dem Körper zu verbinden. Ein neben dem inneren Ende der Klebstoffschicht liegender Teil des Wellenkörpers hat eine vergrößerte radiale Dicke. Der örtlich vergrößerte Teil des Wellenkörpers verringert die Verschiedenheit zwischen der Torsionsfestigkeit des , Wellenkörpers und derjenigen der Hülse und vermindert die in der Klebstoffschicht auftretende Spitzenscherspannung oder Schubspannung.
.: Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben, in denen gleiche Teile mit- gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Fig. 1- zeigt eine Seitenansicht eines Endes einer Welle gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig.1.
Fig. 3 zeigt vergrößert eine Teilansicht des Längsschnitts /20. der Welle.
Fig. 4·zeigt eine graphische Darstellung, die den analy-""----r tisch vorausgesagten S eher spannungs ver lauf in den Klebstoff schichten in einer Welle gemäß der Erfindung und einer gemäß den Vorschlägen des Standes der Technik gebildeten Welle veranschaulicht.
Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 und zeigt eine Verbundwelle ohne Ausweitungen des Wellenkörpers und der Metallhülse angrenzend an das innere Ende der Klebstoff schicht.
Fig. 5 zeigt eine Antriebswelle 10A mit einer Metallhül-
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se 14A, die mit einem Verbundwellenkörper 12A verbunden ist. Der Verbundkörper 12A kann zu dem Typ gehören, der aus Schichten 13 eines faserverstärkten, harzimprägnierten Materials besteht, wie beispielsweise in den ÜS-PSen 3. 661 670, 3 202 569 und 3 231 442 beschrieben. Die Hülse weist eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 15A auf, die mit einer entsprechenden zylindrischen Innenfläche 16A des Wellenkörpers 12A verbunden ist. Eine Klebstoffschicht 18A zwischen den Oberflächen 15A und 16A dient dazu, die Oberflächen miteinander zu verbinden und eine relative Drehung zwischen ihnen um die Längsachse der Welle zu verhindern, damit die Welle Drehkräfte zu übertragen vermag. Die Fähigkeit einer solchen Anordnung, die notwendige Haltbarkeit, Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit aufzuweisen, ist"jedoch äußerst fraglich.
Von der Anmelderin wurden Verbindungen dieses Typs analysiert und die Verteilung der Scherspannung über die Länge der Verbindung vorausgesagt. Ein Beispiel des Scher-Spannungsverlaufs ist durch eine Linie 20 in der graphischen Darstellung von Fig. 4 dargestellt. Als.Abszisse der graphischen Darstellung ist die Länge der Klebstoffverbindung von dem in Längsrichtung äußeren Ende (Punkt Null) ist zu dem in Längsrichtung inneren Ende (Punkt 3,0) aufgetragen, während als Ordinate die über die Länge der Klebstoffschicht auftretende Scherspannung aufgetragen ist.
Von der Anmelderin wurde hierbei ermittelt, daß erhebliche Spitzenscherkräfte an einer kritischen Stelle angrenzend an. das in Längsrichtung innere Ende der Klebstoff schicht auftreten. Diese Kräfte sind relativ hoch und haben das Bestreben, eine Trennung der Klebverbindung zu verursachen.
Demgemäß wird von der Anmelderin eine Anordnung vorge- .
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schlagen, bei der die Aussichten für das Stattfinden solcher Trennungen der Klebverbindung weitgehend ausgeschaltet werden. Ferner umfaßt die Erfindung eine solche Ausgestaltung eines Verbundkörpers 12 und/oder einer metallischen Verbindungshülse 14, daß die Spitzenscherkräfte, die in der Klebfuge auftreten, bedeutend verringert werden.
Die in Fig. 3 dargestellte Welle 10 besteht aus einer beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehenden Metallhülse 14 und einem zusammengesetzten Wellenkörper oder Verbundwellenkörper 12. Eine Klebstoffschicht 18 verbindet eine Außenfläche 15 der Hülse mit einer Innenfläche 16 des Körpers 12. Ein Teil 22 des Wellenkörpers 12, der an dem in Längsrichtung inneren Ende 24 der Hülse 14 (entsprechend dem inneren Ende 17 der Klebstoffschicht
18) liegt, ist bis zu einer vergrößerten Dicke aufgebaut worden. Außerdem weist, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist, das in Längsrichtung innenliegende Ende 24 der Hülse 14 eine vergrößerte radiale Dicke T auf.
Durch Verstärkung des Verbundkörpers 12 in dieser Weise an dem in Längsrichtung inneren Ende der Klebstoffschicht ergibt sich eine Steigerung der Torsionsfestigkeit des Körpers 12 an der kritischen Stelle 17, wodurch die Verschiedenheit der relativen Torsionskraft des Körpers 12 und der Hülse 14 an der Stelle 17 vermindert (oder möglicherweise ausgeschaltet) wird. Hierbei wurde gefunden, daß eine weniger starke Belastungsübertragung an der Stelle 17 auftritt und die in der Klebfuge an der Stelle 17 ausgebildete Scherspannung bedeutend verringert werden kann.
Durch gleichzeitige Vergrößerung der Dicke der Hülse an der kritischen Stelle wird die Gesamtverdrehungssteifigkeit der Welle an der Stelle 17 gesteigert. Die Neigung der Welle (Hülse und Verbundkörper als Einheit), sich
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zu verdrehen, wird somit an der Stelle 17 verringert. Als Ergebnis wird die Scherspannung, die in der Klebfuge an der kritischen Stelle 17 ausgebildet wird, etwas verringert. .
Es ist zu betonen, daß eine stärkere und ausgesprochenere Verringerung der Scherspannung in der Klebfuge sich durch die örtliche Ausweitung des Körpers 12 und nicht aus der örtlichen Ausweitung der Hülse 14 ergibt. Demgemäß kann es vorzuziehen sein, nur den Körper 12 auszuweiten. Wenn -die Hülse 14 ebenfalls an der Stelle 17 ausgeweitet wird, wäre es natürlich notwendig, den Aufbau der Dicke des Teils 22 des Körpers 12 weiter zu verstärken, als es sonst geschehen würde, um die hierdurch eintretende Steigerung der Torsionsfestigkeit der Hülse zu berücksichti-5 gen.
Der Aufbau des Verbundkörpers 12 an der kritischen Stelle 1 7 erfolgt vorzugsweise durch Hinzufügen mehrerer Schichten 30 aus faserverstärktem, harzimprägniertem Material (beispielsweise werden vorzugsweise vier bis zehn Schichten 30 hinzugefügt). Die aufeinanderfolgenden Schichten 30 werden vorzugsweise in der Länge so verkürzt, daß eine stufenförmige Gestalt entsteht, wodurch die Wandstärke des Körpers 12 mit der Annäherung an die kritische Stelle 17 allmählich zunimmt.
Während der Herstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Welle wird ein Paar Anschlußhülsen 14 in Längsrichtung hintereinander mit Abstand zueinander auf einen zylindrischen Dorn geschoben, wie in den bereits genannten DE-Patentschriften beschrieben. Die Hülsen liegen im wesentlichen eng, aber genügend lose am Dorn an, um davon abgestreift werden zu können. Eine geeignete Klemmanordnung hält die Hülsen 14 in ihrer Lage. Der Dorn wird mit einem Trennmittel umhüllt, damit kein Harz oder Klebstoff daran haften bleibt. Auf die Außenflächen der Hülsen wird eine Klebstoffschicht 18 aufgebracht. An-
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\ schließend wird der Verbundkörper 12 sowohl um den Dorn " ■
als auch die Hülsen geformt.
- t
. Die Herstellung des Wellenkörpers 12 erfolgt vorzugsweise in einer Weise, die ausführlicher in den bereits genannten PE-Patentschriften der Anmelderin beschrieben wird.
Kurz gesagt werden Schichten eines faserverstärkten, i harzimprägnierten Materials vorzugsweise in Form von •Bündeln aus im wesentlichen parallelen Endlosfilamenten aufgebracht, die ein nicht-erstarrtes (d.h. flüssiges,
TO weiches und klebriges oder geschmolzenes) Harzmaterial tragen. Die Bündel können in ein ungehärtetes flüssiges hitzehärtbares Harz, beispielsweise ein Epoxyharz, getaucht und dann in mehreren Windungen um den Dorn gewickelt werden, bis eine Schicht der gewünschten Dicke ausgebildet ist. Bezüglich weiterer Einzelheiten über mögliche Vorrichtungen zum Anklemmen der Hülsen und Aufwickeln der Filamentbündel wird auf die US-PSen 3 661 670, 3 202.560 und 3 231 442,auf die hier Bezug genommen werden, verwiesen. .
Der hier gebrauchte Ausdruck "Schicht" kennzeichnet einen Umfangsbereieh in der Wand der rohrförmigen Antriebswelle, in dem die Faserverstärkung in einer ganz bestimmten
ι - Gestalt angeordnet ist und der sich von den benachbarten , Zonen oder Bereichen hinsichtlich der Gestalt und/oder Zusammensetzung der Faserverstärkung unterscheidet. Eine Einzelschicht kann eine Mehrfachausrichtung oder einen " Mehrfachaufbau der Faserverstärkung in einer gegebenen Konfiguration aufweisen. Der Ausdruck "Schicht" umfaßt eine Ausrichtung, bei der die Faserverstärkung in einem gegebenen Winkel und im gleichen, jedoch entgegengesetzt dazu verlaufenden Winkel angeordnet 'ist, wobei die Schicht beliebig in mehreren Schritten aufgebaut sein ; kann.
Die Fasern Verstärken die hitzegehärtete Harzmatrix und
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verleihen der Welle die erforderlichen Eigenschaften in bezug auf Festigkeit und Haltbarkeit. In dieser Beziehung werden Glasfasern (z.B. Ε-Glas oder S-Glas) und Kohlenstoff-Fasern (d.h. amorphe oder graphitische Fasern) bevorzugt. Die Kohlenstoff-Fasern enthalten im allgemeinen wenigstens 90 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 95 Gew.-% Kohlenstoff. Darüber hinaus haben bevorzugte Kohlenstoff-Fasern einen Young-Elastizitätsmodul von wenigstens
2
172.375 N/mm , beispielsweise von etwa 206.850 bis 413.700 N/mm2.
Die Lagen der Filamentbündel sind in verschiedener Richtung relativ zur Längsachse der Antriebswelle gewickelt und können bis zu verschiedenen Dicken aufgebaut werden. Vorzugsweise wird eine Anfangsschieht aus Glasfasern in einem Winkel von £ 30 bis ί 50° relativ zu einer Linie parallel zur Längsachse der Welle aufgebracht. Als nächstes wird eine Glasfaserlage in einem Winkel von 0 bis ί 15° aufgebracht und anschließend eine Kohlenstoff-Faserschicht in einem Winkel von 0 bis ± 15 . Dann wird eine Glasfaserschicht in einem Winkel von etwa ± 60 bis 90° aufgebracht. Natürlich können die Zahl und die Zusammensetzung der Schichten sowie ihre Ausrichtung und Dicke in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die der Welle verliehen werden sollen, variieren. "
Anstelle des Fadenwickeins (z.B. Naßwickeln oder Prepreg-. Wickeln) können auch andere Rohrformungsverfahren beispielsweise Rollen des Rohres, Bandwickeln oder Pultrusion, zur Anwendung kommen. In der erstgenannten Stufe werden verhältnismäßig breite Abschnitte eines harzimprägnierten Bandes zu Mustern vorgeschnitten, nacheinander geschichtet und auf den Dorn gerollt. Nachdem die Schichten aufgebracht worden sind, wird das nichterstarrte Harz gehärtet. In dieser Hinsicht kann das Harz selbsthärtend oder,aber ein Harz von der Art sein, das unter der Einwirkung von Wärme und/oder eines Härtemittels aushärtet bzw. vernetzt wird. -
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Nachdem die Hülse bzw. die Hülsen 14 auf den Dorn geschoben worden sind und eine Klebstoffschicht 18 darauf aufgebracht worden ist, wird eine Anfangsschicht 32 aus Glasfasern um die Klebstoffschicht und den Dorn im Winkel von etwa ± 45° gewickelt. Anschließend wird eine Schicht 40 aus Glasfasern um die Schicht 32 im Winkel von ungefähr 0° gewickelt. Als nächstes wird eine Schicht 42 aus Graphitfasern um die Schicht 40 im Winkel von etwa 0 gewickelt. Dann werden mehrere kürzere Schichten 30 um die Schicht 42 an der kritischen Stelle im Winkel von etwa t 45° "so gewickelt, daß die radiale Dicke 22 des Verbundkörpers 12 mit der Annäherung an die kritische Stelle allmählich zunimmt. Vier Schichten 30 sind dargestellt. Dies liegt innerhalb eines bevorzugten Bereichs von etwa vier bis zehn zusätzlichen Schichten. Abschließend wird eine Schicht 44 aus Glasfasern im Winkel von etwa 90 um die Schicht 42 und die zusätzlichen Schichten 30 gewickelt.
Anschließend wird das nicht-erstarrte Harz gehärtet, um alle Schichten miteinander zu vereinigen und einen zusammenhängenden, aus einem Stück bestehenden Verbundkörper zu bilden, worauf der Klebstoff gehärtet wird, um den Verbundkörper mit der Hülse zu verbinden. Abschließend wird die Welle vom Dorn entfernt. Ein axial äußerer Teil 25 der Hülse 14 wird freigelegt, indem vorzugsweise Teile der Schichten entfernt werden.
In einem Fall wurde eine Stahlhülse von 8,9 cm Außendurchmesser und 2,03 mm Dicke untersucht. Die Hülse ragt etwa 7,62 cm in dea Verbundkörper, der eine radiale Dicke von 3,3 mm hat. Die Klebstoffschicht wird in einer Dicke von 0,38 mm und einer Länge von 7,62 cm auf die Grenzfläche zwischen Hülse und Verbundkörper aufgetragen. Geeignet sind verschiedene Harze, jedoch ist ein unter der Bezeichnung "Ren-Weld Epoxy Adhesive (RP-136)" (Hersteller Ren Adhesives Co.) vorzuziehen. Ein Härtemittel
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der Firma Ren Adhesives Co., Nr. H-994, wird in Verbin- ' dung mit dem Klebstoff verwendet. In einem Fall wurde ein Klebstoff verwendet, der einen Scherfestigkeitsmodul von 738 N/mm2 hatte.
Die vier zusätzlichen Lagen 30 ergaben eine verstärkte^,, radiale Dicke von 1 bis 2,54 mm im Körper 12 an der kritischen Stelle 17.
Das innere Ende der Hülse zeigte eine verstärkte radiale Dicke von 0,508 bis 1,02 mm über eine Länge von 12,7 bis 25,4 mm.
Die vorstehend genannte graphische Darstellung in Fig. 4 veranschaulicht den Scherspannungsverlauf 22 längs des Klebstoffs einer Welle, deren Verbundkörper und deren • Wellen gemäß der Erfindung aufgebaut waren, und einen Scherspannungsverlauf 20 einer entsprechenden Welle, die ohne diesen Aufbau gebildet worden war. Es ist zu bemerken, daß die Spitzenscherspannung, die am inneren Ende der Klebstoffuge auftritt, in der gemäß der Erfindung gebildeten Welle erheblich geringer ist.
Es ist zu bemerken, daß die verstärkten Teile 22 des Körpers 12 und die verstärkten Teile 24 der Welle 14 neben den in Längsrichtung inneren Ende der Klebstoffschicht 18 liegen, gleichgültig wo dieses Ende längs der Hülse 14 liegen mag.
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Claims (8)

  1. VON KREISLER SCHÖNWALD EiSHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
    PATENTANWÄLTE
    Dr.-Ing. von Kreisler 11973
    Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln
    Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden
    Dr. J. F. Fues, Köln
    Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln
    Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln
    Dipl.-Ing. G. Selling, Köln
    Dr. H.-K. Werner, Köln
    DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
    D-5000 KÖLN 1
    W/Ax 23. Mai 1980
    CELANESE CORPORATION,
    Avenue of the Americas, New York, N.Y. 10036 (V.St.A.)
    Patentansprüche
    Rohrförmige, faserverstärkte zusammengesetzte Welle, gekennzeichnet durch
    a) einen Wellenkörper (12) aus einer Vielzahl von zu einem zusammenhängenden Stück verbundenen, in Umfangsrichtung verlaufenden Lagen (13) aus erstarrtem -s faserverstärktem Harzmaterial,
    b) .eine in.wenigstens einem Ende des Wellenkörpers (12) befestigte Metallhülse (14) und
    c) eine Schicht (18) eines Klebstoffs, die zwischen einer Außenfläche (15) der Metallhülse (14) und einer Innenfläche (.16) des Wellenkörpers (12). angeordnet ist und die Hülse (14) mit dem Körper (12) verbindet,
    wobei ein neben dem Innenende (17) der Klebstoffschicht (18) liegender Teil (22) des Wellenkörpers (12) eine vergrößerte radiale Dicke aufweist.
    030049/0893
    Telefon; (0221) 131041 ■ Telex; 8882307 dopo d · Telegramm: Dompalent Köln
  2. 2. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein neben dem inneren Ende (17) der Klebstoff schicht (.18) liegender Teil (24) der Hülse (14) eine vergrößerte radiale Dicke aufweist.
  3. 3. Welle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (18) sich bis zu einem inneren Ende (24) der Hülse (14) erstreckt.
  4. 4. Welle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine vergrößerte radiale Dicke aufweisende Teil (22) des Wellenkörpers (12) aus mehreren zusätzlichen Lagen (30) von erstarrtem faserverstärktem Harzmaterial· besteht.
  5. 5. Welle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede zusätzliche Lage (30) eine größere Länge hat als die nächste äußere Lage (30).
  6. 6. Welle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Lagen (30) durch eine äußere Lage (44) bedeckt sind, die sich über im wesentlichen die gesamte Länge des Wellenkörpers (12) erstreckt. "^
  7. 7. Rohrförmige, faserverstärkte zusammengesetzte* Antriebswelle, gekennzeichnet durch
    a) einen Wellenkörper (12) aus mehreren zu einem zusammenhängenden Stück verbundenen, in Umfangsrichtung verlaufenden Lage (13) aus faserverstärktem Harzmaterial,
    b) eine in wenigstens einem Ende des Wellenkörpers (12) eingesetzte Metallhülse (14) und
    c) eine zwischen einer Außenfläche (15) der Metallhülse (14) und einer Innenfläche (16) des Wellenkörpers (12) angeordnete Schicht (18) eines Klebstoffs, der die
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    Hülse (14) mit dem Wellenkörper (12) verbindet,
    wobei die um den Umfang verlaufenden Lagen (13) des Wellenkörpers (12) mehrere Verstärkungslagen (30) aufweisen, die eine geringere Länge haben als die übrigen Lagen (13) und über einem inneren Ende (17) der Klebstoff schicht (18) liegen und einen Körperteil von vergrößerter radialer Dicke bilden, der die Scherspannung am inneren Ende (17) der Klebstoffschicht (18) auf ein Minimum verringert.
  8. 8. Verfahren zur Herstellung einer rohrförmigen, verstärkten, zusammengesetzten Welle oder Verbundwelle, dadurch gekennzeichnet, daß man
    a) eine Metallhülse mit äußerer Umfangsfläche auf einen Abstand eines Dorns schiebt,
    b) eine Klebstoffschicht auf die äußere Umfangsfläche aufbringt,
    c) Fasermaterial, das ein nicht-erstarrtes Harzmaterial trägt, auf den Dorn und die Hülse so aufbringt, daß es um die Klebstoffschicht herumgelegt ist, wobei man zusätzliches Fasermaterial neben dem inneren Ende der Klebstoffschicht so aufbringt, daß ein Teil von vergrößerter Dicke auf den Wellenkörper gebildet wird,
    d) das Harzmaterial härtet und hierdurch eine drehkraftübertragende Verbindung mit der Metallhülse bildet und
    e) den Dorn entfernt.
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DE19803019954 1979-05-29 1980-05-24 Verfahren zur herstellung einer rohrfoermigen, faserverstaerkten zusammengesetzten welle oder verbundwelle - v Withdrawn DE3019954A1 (de)

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