DE4140311A1 - Wellenkupplungselement - Google Patents
WellenkupplungselementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wellenkupplungselement aus
Faserverbundmaterial in Form eines Ringscheibenkörpers mit
einer Mehrzahl von Befestigungsbereichen zur in Umfangs
richtung abwechselnden Verbindung mit jeweils einer An
schlußwelle, die zumindest teilweise Durchgangslöcher zum
Durchstecken von Befestigungselementen aufweisen, und mit
jeweils zwischen den Befestigungsbereichen liegenden
elastischen Verformungsbereichen, die in Form von feder
blattartigen - vorzugsweise geraden - Stegen untereinander
gleicher Länge vorgesehen sind. Derartige Wellenkupplungs
elemente sind aus der DE 37 25 957 C1, der P 40 33 596.8
und der P 40 33 594.1 bekannt. Wellenkupplungselemente
dieser Art dienen jeweils der Übertragung von hohen Dreh
momenten bei relativ begrenzten Beugungswinkeln der je
weils anschließenden Anschlußwellen.
Die genannten Kupplungselemente werden aus sogenannten
Pre-pregs gefertigt, die vorzugsweise mehrschichtig auf
einandergelegt und verpreßt werden. Hierbei können sich in
den Verbindungsbereichen die vorgeschnittenen Pre-pregs
überlappen oder in den Verbindungsbereichen zusätzliche
Schichten von Pre-pregs aufgelegt werden, damit diese
gegenüber den Verformungsbereichen steifer werden. Durch
zusätzliche Schichten, bzw. Überlappungen in den Befesti
gungsbereichen und ggfs. durch stärkeres Verpressen in den
Verformungsbereichen haben diese am fertigen Kupplungsele
ment unterschiedliche Dicke. Die stegförmigen Verformungs
bereiche gehen bevorzugt rechtwinkling zu ihrer Längsachse
in die Verbindungsbereiche über. Der Übergang ist im Hin
blick auf die Dickenveränderung bevorzugt stetig. Wie in
der P 40 33 596.8 beschrieben, ist es für die Bean
spruchung der Verformungsbereiche günstig, wenn die Be
festigungslöcher bezogen auf die Schnittpunkte der Mittel
achsen der stegförmigen Verformungsbereiche radial nach
innen versetzt sind. Wie in der P 40 33 594.1 beschrieben,
kann das Wellenkupplungselement in vorteilhafter Weise mit
jedem in Umfangsrichtung jeweils zweiten Befestigungsbe
reich in ein einstückiges Anschlußelement eingeformt sein.
Im übrigen wird, soweit zulässig, auf den Inhalt der ge
nannten Veröffentlichungen Bezug genommen.
Wellenkupplungselemente der genannten Art haben sich zur
Übertragung von hohen Drehmomenten als geeignet erwiesen.
Die Übertragung der Kräfte zwischen dem Wellenkupplungs
element und den in der Regel angeschraubten Anschluß
wellen, insbesondere deren Wellenflanschen, erfolgt ideal
durch Reibschluß zwischen den Oberflächen der Anschlußbe
reiche und den Anschlußelementen. Daneben kann auch der
Formschluß der Anschlußelemente in den Durchgangslöchern
einen Anteil an der Kraftübertragung übernehmen. Eine
Problematik kann sich bei Kupplungen der genannten Art
beim Auftreten von besonders hohen Drehmomenten, die die
Kupplung grundsätzlich auf zunehmen vermag, an den An
schlußbereichen ergeben. Überschreitet das in das Wellen
kupplungselement eingeleitete Drehmoment einen bestimmten
Wert, so reicht der Reibschluß zur Kraftübertragung an den
Oberflächen der Anschlußbereiche nicht mehr aus. Der
zwischen dem Flansch einer Anschlußwelle und einem ent
sprechenden Befestigungselement, insbesondere einer Unter
legscheibe einer Schraube befindliche Teil des Wellen
kupplungselementes erfährt eine elastische Dehnung, die
nicht mehr durch Reibschluß verhindert werden kann. Es
findet dadurch eine Relativbewegung der miteinander ver
spannten Teile statt, die nicht notwendigerweise gleich
mäßig an allen Befestigungsbereichen in gleicher Weise
erfolgt. Bei einer anschließenden Reduzierung der zu über
tragenden Drehmomente findet aufgrund des Reibschlusses
jedoch keine vollständige Rückverformung statt, da die
Vorspannkraft der Befestigungsmittel eine derartige Rück
bildung der elastischen Verformung verhindert. Es bleibt
eine Verformung, die zur Vergrößerung des Abstandes der
beiden Durchgangslöcher an den Enden von Verformungsbe
reichen führt, die bei einem Zustandekommen der Verformung
auf Zug belastet waren. Aufgrund der Steifigkeit der
Wellenflansche der Anschlußwellen können diese bleibenden
Verformungen nicht durch entsprechendes Nachgeben dieser
genannten steifen Teile ausgeglichen werden. Das Ergebnis
dieser Vorgänge läßt sich an einem sichtbaren Ausbeulen
eines Teils der Stege bei anschließend entlasteter Wellen
kupplung erkennen, wenn die beiden Anschlußwellen gleich
zeitig koaxial ausgerichtet werden. Ein in diesem Zustand
betriebenes Wellenkupplungselement ist in seiner Lebens
dauer erheblich reduziert.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun
de, ein Wellenkupplungselement der genannten Art bereitzu
stellen, bei dem das Auftreten von Relativbewegungen
zwischen Anschlußbereichen und Anschlußelementen infolge
Drehmomenteinleitung in Richtung auf höhere Drehmomente
verschoben ist und ggfs. bei erfolgter Relativbewegung
zwischen Anschlußbereichen und Anschlußelementen eine
vollständige Rückverformung der Auslenkungen erfolgt.
Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Lösung dadurch gelöst,
daß die Verbindungsbereiche konzentrisch zu den Durch
gangslöchern mit Materialverstärkungen mit konischer Ober
fläche versehen sind, wobei die Scheitel der Öffnungswin
kel dieser Oberflächen jeweils auf der Achse der Durch
gangslöcher außerhalb der Befestigungsbereiche liegen und
daß zur Kraftübertragung zwischen Anschlußmitteln für die
Befestigungsbereiche und den konischen Oberflächen der
Materialverstärkungen innenkonisch eingezogene Ausnehmun
gen in den Anschlußmitteln oder zusätzliche Ringscheiben
innenkonisch eingezogenen Oberflächen vorgesehen sind, die
zu den konischen Oberflächen der Materialverstärkungen
komplementäre Oberflächen haben. Der Konusöffnungswinkel
soll hierbei vorzugsweise zwischen 12° und 30° liegen.
Anstelle von konischen Oberflächen können sinngemäß auch
solche mit leicht balliger Form verwendet werden, die von
der exakt konischen Form geringfügig abweichen. Erfin
dungsgemäß tritt hierbei anstelle des reinen Reibschlusses
ein zusätzlicher Formschluß im Bereich der Oberflächen. In
einem durch die Achse der Befestigungslöcher gelegten
Schnitt in Richtung der angreifenden Zugkräfte wird durch
die Verspannkräfte der Schrauben oder dgl. eine den Zug
kräften in den Biegebereichen entgegenwirkende auf die
Achse gerichtete Kraftkomponente auf die Oberfläche der
Befestigungsbereiche erzeugt. Es sind somit sehr viel
höhere Zugkräfte als nach dem Stand der Technik erforder
lich, um eine Verschiebebewegung zwischen den konischen
Oberflächen der Befestigungsbereiche und den Ringscheiben
in Richtung der genannten Zugkräfte zu ermöglichen. Wenn
es ungeachtet dessen zu solchen Verschiebungen gekommen
ist, ist beispielsweise bei α = 0,2 in bevorzugter Weise
ein Konuswinkel von < 11° geeignet, eine vollständige
Rückverformung aufgrund der zuvor genannten Kraftkomponen
te zu bewirken, die sich aufgrund der Vorspannkräfte der
Befestigungselemente ergibt. Aus herstellungstechnischen
Gründen wird ein Konuswinkel von 30° vorzugsweise nicht
überschritten werden.
Die Aufgabe wird nach einer zweiten Lösung dadurch gelöst,
daß die Verbindungsbereiche konzentrisch zu den Durch
gangslöchern mit Materialverstärkungen mit zylindrischer
Umfangsoberfläche versehen sind und daß zur Kraftübertra
gung zwischen Anschlußmitteln für die Befestigungsbereiche
und den zylindrischen Umfangsoberflächen der Materialver
stärkungen Eindrehungen in den Anschlußmitteln oder zu
sätzliche Ringscheiben mit Eindrehungen vorgesehen sind,
die den zylindrischen Umfangsoberflächen entsprechende
Öffnungsdurchmesser haben. Hierbei können die Eindrehungen
in den Anschlußelementen bzw. Ringscheiben alternativ
innenzylindrische oder innenkonische Umfangsoberflächen
haben. Auch hier tritt erfindungsgemäß anstelle des reinen
Reibschlusses ein überwiegender zusätzlicher Formschluß im
Bereich der Oberflächen der Materialverstärkungen. Eine
Verschiebebewegung zwischen den Befestigungsbereichen und
den Rohrflächen der Anschlußelemente bzw. Ringscheiben ist
nur unter Zerstörung der Verbindungsbereiche, d. h. unter
Abscheren der Materialverstärkungen möglich. Dies er
fordert sehr hohe Kräfte, die im üblichen Betrieb auch
unter Spitzenlasten nicht zu erwarten sind.
In weiterhin bevorzugter Ausführung sind die Materialver
stärkungen jeweils auf beiden Seiten der Befestigungsbe
reiche vorgesehen. Die Ringscheiben haben auf den zu den
Anschlußwellen, d. h. insbesondere deren Flanschen hin
liegenden Seiten rein radiale Begrenzungsflächen. Neben
den bereits genannten Schrauben können auch Nieten als
Befestigungselemente vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung besteht darin, daß beim
axialen Verspannen der Befestigungselemente die Material
verstärkungen elastisch so verformt werden, daß das Durch
gangsloch verkleinert wird, so daß bereits zu diesem Zeit
punkt auch bei größeren Toleranzen ein Formschluß zwischen
Befestigungselementen und Durchgangslöchern zwangsweise
hergestellt wird. Diese Wirkung stellt sich bei Material
verstärkungen mit konischer Oberfläche und mit zylin
drischer Umfangsoberfläche im Zusammenwirken mit innen
konischen Ausnehmungen oder Eindrehungen am Anschlußele
ment oder am Ringkörper ein.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der
beigefügten Zeichnung beschrieben.
Fig. 1a zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungselement einer
ersten Art in axialer Ansicht;
Fig. 1b zeigt ein Wellenkupplungselement nach Fig. 1a in
Seitenansicht;
Fig. 2a zeigt einen Schnitt durch einen Befestigungsbe
reich gemäß Fig. 1 mit Ringscheiben;
Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch einen Befestigungsbe
reich gemäß Fig. 1 mit einer Ringscheibe und einem
Anschlußelement mit konischen Gegenflächen;
Fig. 3a zeigt Kräfteverhältnisse an einem Befestigungsbe
reich nach Fig. 2;
Fig. 3b zeigt Zugkräfte an einem geschnitten dargestellten
Verbindungsbereich;
Fig. 4a zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungselement einer
zweiten Art in axialer Ansicht;
Fig. 4b zeigt ein Wellenkupplungselement nach Fig. 4a in
axialer Ansicht;
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Befestigungsbe
reich gemäß Fig. 4 mit Ringscheiben mit innen
zylindrischen Ausnehmungen;
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen Befestigungsbe
reich gemäß Fig. 4 mit einer Ringscheibe und einem
Anschlußelement mit innenzylindrischen Ausneh
mungen;
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Befestigungsbe
reich gemäß Fig. 4 mit einer Ringscheibe und einem
Anschlußelement mit innenkonischen Eindrehungen;
Fig. 8a zeigt eine Wellenkupplung nach dem Stand der
Technik in axialer Ansicht;
Fig. 8b zeigt eine Wellenkupplung nach Fig. 8a in
Seitenansicht;
Fig. 9 zeigt ein Wellenkupplungselement nach dem Stand
der Technik in Verbindung mit einem Anschlußele
ment;
Fig. 10 zeigt ein Wellenkupplungselement nach dem Stand
der Technik in verschiedenen Stadien bei Dreh
momentbelastung und möglicher Bewegung zwischen
Befestigungsbereichen und Anschlußteilen.
In den Fig. 1a und 1b ist ein erfindungsgemäßes Wellen
kupplungselement 1, das die Form eines flachen Ringschei
benkörpers hat, mit sechs umfangsverteilten dickeren Be
festigungsbereichen 2 und jeweils dazwischenliegenden
gestreckten Verformungsbereichen 3 erkennbar. In den Be
festigungsbereichen sind jeweils Durchgangslöcher 4 vorge
sehen, zu denen konzentrisch ringförmige Materialverstär
kungen 5 vorgesehen sind. Wie in Fig. 1b im Teilschnitt
erkennbar, bestehen die Materialverstärkungen 5 aus zu
sätzlichen Lagen von Pre-pregs mit konischer Außenober
fläche. Die Verformungsbereiche 3 sind im wesentlichen
rechtwinklig zu ihrer Längsachse L begrenzt und gehen in
Ausrundungen 6 in die Befestigungsbereiche über.
In Fig. 2a ist ein Befestigungsbereich 2 im Schnitt durch
die Achse eines Durchgangsloches 4 gezeigt, wobei an
schließende Verformungsbereiche 3 erkennbar sind. Am
Befestigungsbereich 2 sind jeweils beidseitig Material
verstärkungen 5a, 5b mit konischer Oberfläche 8a, 8b
erkennbar. Beidseitig auf diese aufgesetzt sind Ringschei
ben 7a, 7b mit komplementärer innenkonischer Gegenfläche
9a, 9b. Mit α ist der Konuswinkel der Materialverstärkung
bezeichnet. Der Durchmesser des Durchgangsloches 4 kann im
axial verspannten Zustand der Scheiben 7a, 7b gegenüber
dem dargestellten Durchmesser reduziert werden. Auf diese
Weise kann durch die Verspannung der Formschluß gegenüber
einem durchgesteckten Bolzen hergestellt werden. Im darge
stellten Ausgangszustand ist der Durchmesser des Durch
gangsloches bereits geringer als derjenige der Durch
gangsöffnungen der Scheiben.
In Fig. 2b ist ebenfalls ein Befestigungsbereich 2 im
Schnitt durch die Achse eines Durchgangsloches 4 gezeigt,
wobei anschließende Verformungsbereiche 3 wieder erkennbar
sind. Die Materialverstärkungen 5a, 5b zu beiden Seiten
des Befestigungsbereiches stimmen mit denen in Fig. 2a
überein. Im vorliegenden Fall ist eine axiale Verspannung
mit einer einzelnen Ringscheibe 7a und einem Anschlußele
ment 7c vorgesehen, die zu den konischen Oberflächen 8a,
8b der Materialverstärkungen komplementäre innenkonische
Gegenflächen 9a, 9b aufweisen. Mit α ist wiederum der
Konuswinkel der Materialverstärkung bezeichnet. Die axiale
Verspannung der Teile erfolgt mittels einer Schrau
ben-Mutter-Verbindung 10. In diesem Fall ist der Durch
messer des Durchgangsloches 4 im bereits axial verspannten
Zustand der Scheibe und des Anschlußelementes überein
stimmend mit dem Durchmesser der Durchgangslöcher in der
Scheibe und dem Anschlußelement. Beide stimmen mit dem
Durchmesser der Schraube im wesentlichen überein. Im un
verspannten Ausgangszustand ist also hier der Durchmesser
des Durchgangsloches 4 größer anzunehmen.
In Fig. 3a sind die auf die konischen Oberflächen der
Materialverstärkungen 5a, 5b infolge der Axialverspannung
der Scheiben 7 einwirkenden Kräfte 11 dargestellt, die
Zugkräften 12 in den Verformungsbereichen entgegenwirken.
In Fig. 3b sind zwei Befestigungsbereiche 2 mit Material
verstärkungen 5 sowie ein Verformungsbereich 3 in ge
schnittener Form erkennbar, wobei die Zukräfte 12 in den
Verformungsbereichen wiederum durch Pfeile gezeigt sind.
Die Materialverstärkungen 5 verhindern ein Verschieben der
Befestigungsbereiche gegenüber den entsprechenden An
schlußelementen.
In Fig. 4a und 4b ist ein erfindungsgemäßes Wellen
kupplungselement 21 dargestellt, das wiederum die Form
eines flachen Ringscheibenkörpers hat und sechs umfangs
verteilte dickere Befestigungsbereiche 22 und jeweils
dazwischenliegende gestreckte Verformungsbereiche 23 auf
weist. In den Befestigungsbereichen sind jeweils Durch
gangslöcher 24 vorgesehen, an deren Öffnungen ringförmige
Materialverstärkungen 25 konzentrisch angeordnet aufgelegt
sind. Wie in Fig. 4b im Teilschnitt erkennbar, bestehen
die Materialverstärkungen 25 aus zusätzlichen Lagen von
Pre-pregs von zylindrischer Scheibenform. Die Verformungs
bereiche 23 sind im wesentlichen rechtwinklig zu ihrer
Längsachse L begrenzt und gehen in Ausrundungen 26 in die
Befestigungsbereiche über.
In den Fig. 5 bis 7 ist jeweils ein Befestigungsbereich
22 im Schnitt durch die Achse eines Durchgangsloches 24
gezeigt, wobei anschließende Verformungsbereiche 23 er
kennbar sind. Am Befestigungsbereich 22 sind jeweils beid
seitig Materialverstärkungen 25a, 25b mit zylindrischer
Außenumfangsfläche erkennbar.
In Fig. 5 sind beidseitig Ringscheiben 27a, 27b mit kom
plementärer innenzylindrischer Gegenfläche 29a, 29b auf
die Materialverstärkungen 25a, 25b aufgesetzt.
In Fig. 6 ist der Befestigungsbereich zwischen einer
Ringscheibe 27a und einem Flanschteil 30 gezeigt, die
innenzylindrische Gegenflächen 29a, 29b zu den außen
zylindrischen Umfangsoberflächen der Materialver
stärkungen 25a, 25b bilden.
In Fig. 7 ist ein Befestigungsbereich 22 mit einem Ring
scheibenkörper 27c und einem Flanschteil 30d in axial noch
nicht verspannter Stellung gezeigt. Hierbei ist erkennbar,
daß den Umfangsoberflächen 28a, 28b der aufgesetzten Ma
terialverstärkungen 25a, 25b innenkonische Ausnehmungen
31c, 31d mit innenkonischen Gegenflächen 29c, 29d gegen
überliegen. Beim axialen Verspannen werden somit die Ma
terialverstärkungen 25a, 25b radial gestaucht, so daß ihr
ursprünglicher Innendurchmesser D1 sich reduziert, so
daß eine Schraube spielfrei gehalten wird.
In allen Figuren ist der Außendurchmesser der Ansätze mit
D3 und der Öffnungsdurchmesser der Scheiben und der
Flanschteile mit D2 bezeichnet. Auf die Flanschteile
bzw. Ringscheiben quer zur Bohrungsachse einwirkende
Kräfte verteilen sich durch Formschluß auf die Ansätze
25a, 25b.
In den Fig. 8a, 8b ist ein Wellenkupplungselement 41
nach dem Stand der Technik dargestellt. Es besteht aus
sechs umfangsverteilten dickeren Befestigungsbereichen 42,
jeweils dazwischenliegenden Verformungsbereichen 43. In
den Befestigungsbereichen sind jeweils Durchgangslöcher 44
vorgesehen. Die Oberflächen der durchgehend gleichmäßig
dicken Befestigungsbereiche sind eben.
In Fig. 9 ist das Wellenkupplungselement 41 nach Fig. 8a,
8b dargestellt, das mit einem dreiarmigen Anschlußflansch
50 einer Rohrwelle 51 verschraubt ist, wobei als Ver
spannmittel der mit ebenen Oberflächen ausgebildeten Be
festigungsbereiche 42 Schrauben 45, Muttern 46 und unter
gelegte Scheiben 47 vorgesehen sind, die die Durchgangs
löcher 44 und entsprechende Durchgangslöcher 48 in den
Flanscharmen 49 des Anschlußflansches 50 durchsetzen. Die
erfindungsgemäßen Wellenkupplungselemente nach den Fig.
1 und 4 werden in gleicher Weise, jedoch unter Verwendung
erfindungsgemäß angepaßter Anschlußelemente und/oder
Scheiben verbaut.
In Fig. 10 ist in vier verschiedenen Darstellungen je
weils ein Wellenkupplungselement nach dem Stand der Tech
nik prinzipiell durch einen einfachen Polygonzug darge
stellt, wobei drei durch Lagerungssymbole bezeichnete
Eckpunkte die Befestigungsstellen mit einem ersten An
schlußelement bezeichnen. Jeweils dazwischenliegende
Eckpunkte bezeichnen die Befestigungsstellen mit einem
weiteren Anschlußelement, für das im weiteren zwei
Fallunterscheidungen gemacht werden.
In der Darstellung 1 ist das unverformte Wellenkupplungs
element dargestellt. Alle Verformungsbereiche zwischen den
punktförmigen Befestigungsstellen haben die gleiche
Ausgangslänge L0.
In der Darstellung 2 ist das gleiche Element unter hohem
Drehmoment dargestellt, wobei die Befestigungspunkte der
jeweiligen Anschlußelemente untereinander gleiche Winkel
bilden und alle auf dem gleichen Teilkreis liegen. Hierbei
sind erste Verformungsbereiche gedehnt, d. h. auf eine
Länge L < L0 gebracht, während zweite, jeweils da
zwischenliegende Verformungsbereiche gestaucht, d. h. auf
eine Länge L < L0 gebracht sind. Das Stauchen kann hier
bei mit einem Ausbeulen der Verformungsstege aus ihrer
Mittelebene heraus verbunden sein. Wenn die durch ein
Dreieck dargestellten Flanscharme des zweiten Anschlußele
mentes an den Befestigungsstellen unverrückbar fixiert
sind, wie nach dem Gegenstand der Erfindung vorgesehen,
bildet sich die in Darstellung 2 gezeigte Verformung voll
ständig bei Drehmomententlastung zur Ausgangsposition der
Darstellung 1 zurück.
Bei Wellenkupplungselementen nach dem Stand der Technik
findet jedoch neben der genannten Dehnung und Stauchung
zum Teil eine Verschiebung der Anschlußelemente gegenüber
den Befestigungsbereichen statt, so daß die dargestellten
Verbindungsstrecken in der Darstellung 2 die Abstände der
Flanscharme der Befestigungsstellen darstellen, nicht
jedoch der Mittelpunkte der Durchgangsbohrungen des
Wellenkupplungselementes. Eine derartige Verschiebung hat
die Folge, daß bei Drehmomententlastung das Wellen
kupplungselement nicht in seinen Ausgangszustand zurückge
kehrt.
In der Darstellung 3 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die
Flanscharme des zweiten Anschlußelementes radial nachgie
big sind. Es findet hier eine Rückverformung der zuvor
gestauchten Verformungsbereiche zur Ausgangslänge L0
statt, wobei jedoch durch die erfolgte Verschiebung der
Befestigungspunkte die zuvor gedehnten Verformungsbereiche
zu einem Ausbeulen gezwungen werden. In der Darstellung 4
ist eine Rückverformung gezeigt, wie sie erfolgt, wenn die
Befestigungsstellen an den Flanscharmen sowohl des ersten
Anschlußelementes wie auch des zweiten Anschlußelementes
radial steif sind, d. h. die Befestigungspunkte sich auch
nach Drehmomententlastung auf dem gleichen Teilkreis be
finden. Hier findet bei den zuvor gedehnten Verformungsbe
reichen aufgrund der Verschiebung der Befestigungspunkte
ebenfalls ein Ausbeuleffekt statt. Die hierbei ent
stehenden Gegenkräfte sind so groß, daß sich der Ausbeul
effekt der zuvor verkürzten Bereiche nicht vollständig
zurückbilden kann. Im Schnitt A-A ist dargestellt, daß
beide Bereiche in ihren Ebenen verworfen sind.
In beiden Fällen nach den Darstellungen 3 und 4 ergibt
sich ein zumindest in einem Teil der Verbindungsbereiche
druckvorgespanntes Element, das im Betrieb nicht haltbar
ist und bei Betrieb unter Beugewinkel zur schnellen Zer
störung führt.
Claims (8)
1. Wellenkupplungselement aus Faserverbundmaterial in
Form eines Ringscheibenkörpers mit einer Mehrzahl von
Befestigungsbereichen zur in Umfangsrichtung ab
wechselnden Verbindung mit jeweils einer Anschluß
welle, die zumindest teilweise Durchgangslöcher zum
Durchstecken von Befestigungselementen aufweisen, und
mit jeweils zwischen den Befestigungsbereichen liegen
den elastischen Verformungsbereichen, die in Form von
federblattartigen - vorzugsweise Geraden - Stegen
untereinander gleicher Länge vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsbereiche (2) konzentrisch zu den Durchgangslöchern (4) mit Materialverstärkungen (5) mit konischer Oberfläche versehen sind, wobei die Scheitel der Öffnungswinkel jeweils auf der Achse der Durchgangslöcher außerhalb der Befestigungsbereiche liegen und
daß zur Kraftübertragung zwischen Anschlußmitteln für die Befestigungsbereiche (2) und den konischen Ober flächen der Materialverstärkungen (5) innenkonisch eingezogene Ausnehmungen in den Anschlußmitteln oder Ringscheiben (7) mit innenkonisch eingezogenen Aus nehmungen vorgesehen sind, die zu den konischen Ober flächen der Materialverstärkungen komplementäre Ober flächen haben.
daß die Verbindungsbereiche (2) konzentrisch zu den Durchgangslöchern (4) mit Materialverstärkungen (5) mit konischer Oberfläche versehen sind, wobei die Scheitel der Öffnungswinkel jeweils auf der Achse der Durchgangslöcher außerhalb der Befestigungsbereiche liegen und
daß zur Kraftübertragung zwischen Anschlußmitteln für die Befestigungsbereiche (2) und den konischen Ober flächen der Materialverstärkungen (5) innenkonisch eingezogene Ausnehmungen in den Anschlußmitteln oder Ringscheiben (7) mit innenkonisch eingezogenen Aus nehmungen vorgesehen sind, die zu den konischen Ober flächen der Materialverstärkungen komplementäre Ober flächen haben.
2. Wellenkupplungselement aus Faserverbundmaterial in
Form eines Ringscheibenkörpers mit einer Mehrzahl von
Befestigungsbereichen zur in Umfangsrichtung ab
wechselnden Verbindung mit jeweils einer Anschluß
welle, die zumindest teilweise Durchgangslöcher zum
Durchstecken von Befestigungselementen aufweisen, und
mit jeweils zwischen den Befestigungsbereichen liegen
den elastischen Verformungsbereichen, die in Form von
federblattartigen - vorzugsweise Geraden - Stegen
untereinander gleicher Länge vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsbereiche (22) konzentrisch zu den Durchgangslöchern (24) mit Materialverstärkungen (25) mit zylindrischer Umfangsoberfläche versehen sind und
daß zur Kraftübertragung zwischen Anschlußmitteln für die Befestigungsbereiche und den zylindrischen Um fangsoberflächen der Materialverstärkungen Eindrehun gen in den Anschlußmitteln oder zusätzliche Ring scheiben mit Eindrehungen vorgesehen sind, die den zylindrischen Umfangsoberflächen entsprechende Öff nungsdurchmesser haben.
daß die Verbindungsbereiche (22) konzentrisch zu den Durchgangslöchern (24) mit Materialverstärkungen (25) mit zylindrischer Umfangsoberfläche versehen sind und
daß zur Kraftübertragung zwischen Anschlußmitteln für die Befestigungsbereiche und den zylindrischen Um fangsoberflächen der Materialverstärkungen Eindrehun gen in den Anschlußmitteln oder zusätzliche Ring scheiben mit Eindrehungen vorgesehen sind, die den zylindrischen Umfangsoberflächen entsprechende Öff nungsdurchmesser haben.
3. Wellenkupplungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß Materialverstärkungen (5, 25) jeweils auf beiden
Seiten der Befestigungsbereiche (2, 22) vorgesehen
sind.
4. Wellenkupplungselement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungswinkel α der konischen Oberflächen
der Materialverstärkung (5) zwischen 12° und 30° liegt.
5. Wellenkupplungselement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eindrehungen innenzylindrische Oberflächen
(29a, b) haben.
6. Wellenkupplungselement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eindrehungen innenkonisch verjüngte Ober
flächen (29c, d) haben.
7. Wellenkupplungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringscheiben (7, 27) auf den zu den Anschluß
wellen liegenden äußeren Seiten ebene radiale Flächen
haben.
8. Wellenkupplungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Einspannmittel Bolzen oder Schrauben mit
Muttern (10) oder Nieten im Zusammenwirken mit den
Oberflächen von Scheiben (7a, b) und/oder Flanschen
(7c) der Anschlußwellen vorgesehen sind.
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