DE102015004302A1 - Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection - Google Patents
Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015004302A1 DE102015004302A1 DE102015004302.1A DE102015004302A DE102015004302A1 DE 102015004302 A1 DE102015004302 A1 DE 102015004302A1 DE 102015004302 A DE102015004302 A DE 102015004302A DE 102015004302 A1 DE102015004302 A1 DE 102015004302A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shaft
- hollow
- tubular end
- drive
- drive shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001295925 Gegenes Species 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 acryl Chemical group 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/026—Shafts made of fibre reinforced resin
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
- F16D1/0864—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to tangential loading of the hub, e.g. a split hub
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/09—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to axial loading of at least one pair of conical surfaces
- F16D1/093—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to axial loading of at least one pair of conical surfaces using one or more elastic segmented conical rings forming at least one of the conical surfaces, the rings being expanded or contracted to effect clamping
- F16D1/094—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to axial loading of at least one pair of conical surfaces using one or more elastic segmented conical rings forming at least one of the conical surfaces, the rings being expanded or contracted to effect clamping using one or more pairs of elastic or segmented rings with mutually mating conical surfaces, one of the mating rings being contracted and the other being expanded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/72—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
- F16D3/725—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts with an intermediate member made of fibre-reinforced resin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Antriebshohlwelle (1) zur Drehmoment übertragenden Verbindung zweier Wellen (2.1, 2.2), wobei die rohrförmige Antriebshohlwelle (1) aus einem Composite-Werkstoff besteht und wobei die Antriebshohlwelle (1) mindestens ein zylindrisches rohrförmiges Ende (1.5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Welle (2.1, 2.2) und dem mindestens einen zylindrischen rohrförmigen Ende (1.5) der Antriebshohlwelle (1) ein radialer Spalt vorhanden ist, und dass über diesen radialen Spalt durch ein mehrfach montier- und demontierbares Spannelement (3, 4, 5) eine radial gerichtete Flächenpressung auf die Oberfläche der Welle (2.1, 2.2) und auf die Innenmantelfläche des zylindrischen rohrförmigen Endes (1.5) der Antriebshohlwelle (1) aufgebaut wird, mittels derer zwischen der Welle (2.1, 2.2) und der Antriebshohlwelle (1) eine reibschlüssige und spielfreie Drehmomentübertragung stattfindet.Drive hollow shaft (1) for torque-transmitting connection of two shafts (2.1, 2.2), wherein the tubular drive hollow shaft (1) consists of a composite material and wherein the hollow drive shaft (1) has at least one cylindrical tubular end (1.5), characterized in that between the shaft (2.1, 2.2) and the at least one cylindrical tubular end (1.5) of the drive hollow shaft (1), a radial gap is present, and in that this radial gap by a multi-mount and dismountable clamping element (3, 4, 5) a radially directed surface pressure on the surface of the shaft (2.1, 2.2) and on the inner circumferential surface of the cylindrical tubular end (1.5) of the drive hollow shaft (1) is constructed by means of which between the shaft (2.1, 2.2) and the hollow drive shaft (1) a frictional and play-free torque transmission takes place.
Description
In der Antriebstechnik ist es gängige Praxis, zwischen Einzelaggregaten, beispielsweise Motoren, Getrieben, Spindeln etc. Drehmoment übertragende Verbindungen mittels Kupplungen herzustellen. Derartige Kupplungen müssen dabei im Allgemeinen Montage- und/oder Fertigungsungenauigkeiten der Aggregate in radialer, angularer und axialer Richtung ausgleichen. Dabei muss die Drehmomentübertragung in vielen Anwendungsfällen verdrehspielfrei und mit hoher Torsionssteifigkeit erfolgen.In drive technology, it is common practice between individual units, such as motors, gears, spindles, etc. to produce torque-transmitting connections by means of couplings. Such couplings generally have to compensate for assembly and / or manufacturing inaccuracies of the units in the radial, angular and axial directions. In many applications, torque transmission must be torsion-free and with high torsional rigidity.
Zur Erfüllung der genannten Anforderungen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Kupplungskonzepte bekannt.To meet the above requirements, various coupling concepts are known from the prior art.
So ist zum Beispiel in
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik eine drehsteife, spielfreie, elastische Metallbalgkupplung zur drehmomentübertragenden Verbindung zweier Wellen bekannt wie sie in
Beide genannten Kupplungskonzepte nach dem Stand der Technik weisen den Nachteil auf, dass alle Elemente zur Drehmomentübertragung aus Metall gefertigt sind und die Kupplungen daher eine entsprechend hohe Masse und ein hohes Massenträgheitsmoment aufweisen.Both mentioned coupling concepts according to the prior art have the disadvantage that all elements for torque transmission are made of metal and therefore the clutches have a correspondingly high mass and a high mass moment of inertia.
Zur Verringerung der Massenträgheitsmomente wurden an den beschriebenen Kupplungssystemen Optimierungen auf Basis der bisher verwendeten Werkstoffe vorgenommen.In order to reduce the moments of inertia, optimizations based on the previously used materials have been carried out on the described coupling systems.
Ein weiterer Schritt zur Verringerung der Massen und Massenträgheitsmomente der Kupplungssysteme ist die teilweise Substitution der metallischen Bauteile durch Teile aus speziellen nichtmetallischen Leichtbauwerkstoffen.Another step in reducing the mass and moment of inertia of the coupling systems is the partial substitution of the metallic components with parts made of special non-metallic lightweight materials.
So kommen in bestimmten Anwendungsfeldern insbesondere im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik Drehmoment übertragende Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen zur Anwendung wie sie in
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine flexible Antriebshohlwelle hoher Leistungsdichte aus Composite-Material zu schaffen, die auf direktem Weg reibschlüssig mit einer konzentrisch dazu angeordneten zylindrischen oder kegeligen Welle verbunden wird. Weiterhin soll die in der vorliegenden Erfindung beanspruchte reibschlüssige Verbindung durch Anziehen und Lösen von Schrauben montierbar und wieder demontierbar sein.Object of the present invention is therefore to provide a flexible drive hollow shaft high power density of composite material, which is connected in a direct manner frictionally engaged with a concentrically arranged cylindrical or conical shaft. Furthermore, the claimed in the present invention frictional connection by tightening and loosening of screws should be mountable and disassembled.
Dazu wird vorgeschlagen, die Antriebshohlwelle als Composite-Balg mit rohrförmigen zylindrischen Enden auszuführen und zwischen den zylindrischen Enden der Antriebshohlwelle hoher Leistungsdichte und der dazu konzentrisch angeordneten vorzugsweise zylindrischen Welle eine radial gerichtete Pressung zu erzeugen, die direkt oder indirekt zwischen den beiden Teilen eine reibschlüssige Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments herstellt.For this purpose, it is proposed to carry out the hollow drive shaft as a composite bellows with tubular cylindrical ends and to generate a radially directed pressure between the cylindrical ends of the drive hollow shaft of high power density and the concentrically arranged preferably cylindrical shaft, the directly or indirectly between the two parts a frictional connection to transmit a torque.
Die Struktur der erfindungsgemäßen Antriebshohlwelle in Form eines Composite-Balges besteht beispielsweise aus einem harzgetränkten Kohlefaser-Geflecht, das unter Temperatureinwirkung ausgehärtet wird.The structure of the drive hollow shaft according to the invention in the form of a composite bellows consists for example of a resin-impregnated carbon fiber braid which is cured under the action of temperature.
Als Harz finden heute überwiegend Epoxidharze Verwendung, es sind jedoch auch Harz-Zusammensetzungen auf Polyester-, Melamin- oder Acryl-Basis sowie auf Basis anderer chemischer Grundstoffe denkbar.Epoxy resins are predominantly used as the resin today, but resin compositions based on polyester, melamine or acryl as well as other chemical raw materials are also conceivable.
Das genannte Kohlefasergeflecht kann dabei ein- oder mehrlagig ausgeführt sein.The said carbon fiber braid can be made in one or more layers.
Die geometrische Form des Balges kann durch radiale Umformung eines zylindrischen Geflecht-Schlauches realisiert werden.The geometric shape of the bellows can be realized by radial deformation of a cylindrical braided hose.
Anstelle des Kohlefaser-Geflechts können auch Glasfasern oder andere elektrisch isolierende Faserwerkstoffe verwendet werden, mit deren Hilfe sich elektrisch isolierende Antriebshohlwellen herstellen lassen.Instead of the carbon fiber braiding and glass fibers or other electrically insulating fiber materials can be used, with the help of which can be produced electrically insulating hollow drive shafts.
Durch die geometrische Balgstruktur kann die geforderte Nachgiebigkeit der Antriebshohlwelle in radialer, angularer und axialer Richtung erzielt werden, wobei gleichzeitig eine hohe Torsionssteifigkeit des Bauteiles bei Rotation um dessen Mittelachse möglich ist.By the geometric bellows structure, the required compliance of the hollow drive shaft can be achieved in the radial, angular and axial directions, at the same time a high torsional stiffness of the component is possible with rotation about the central axis.
Für eine direkte reibschlüssige Verbindung zwischen der Antriebshohlwelle und der zylindrischen Welle weist das zu verbindende zylindrische rohrförmige Ende der Antriebshohlwelle einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der zylindrischen Welle. Die Erzeugung der Pressung wird dadurch erreicht, dass radial außerhalb des rohrförmigen Endes der Antriebshohlwelle ein Spannelement angeordnet ist, das durch Anziehen von Befestigungselementen wie zum Beispiel Schrauben eine radial nach innen gerichtete Pressung erzeugt.For a direct frictional connection between the hollow drive shaft and the cylindrical shaft, the cylindrical tubular end of the drive hollow shaft to be connected to an inner diameter which is slightly larger than the outer diameter of the cylindrical shaft. The generation of the pressure is achieved in that radially outside the tubular end of the hollow drive shaft, a clamping element is arranged, which generates by tightening fasteners such as screws a radially inwardly directed pressure.
Als Spannelement ist dabei ein Klemmring oder ein handelsüblicher Spannsatz mit beispielsweise zusammenwirkenden kegelförmigen Flächen anwendbar. Ebenso können hydraulische Hohlmantelspannbuchsen verwendet werden wie sie aus
Zur Realisierung einer indirekten reibschlüssigen Verbindung zwischen der Antriebshohlwelle und der zylindrischen Welle sind mehrere Konstellationen denkbar:
- – Anordnung des Spannelementes zur Erzeugung der für die Drehmomentübertragung erforderlichen Pressung radial außerhalb des Endes der Antriebshohlwelle und Überbrückung eines vorhandenen konzentrischen ringförmigen Spaltes zwischen dem Ende der Antriebshohlwelle und der zylindrischen Welle durch eine radial nachgiebige Reduzierbuchse. Dabei ist es meist möglich, dass das zylindrische Balgende aus demselben harzgetränkten Fasergeflecht hergestellt wird wie die Balgstruktur selbst, ohne zusätzliche Faserschichten. Damit weist die Balgstruktur etwa die gleiche Wanddicke auf wie das zylindrische Balgende.
- – Anordnung des Spannelementes radial innerhalb des vorhandenen konzentrischen ringförmigen Spaltes zwischen dem Ende der Antriebshohlwelle und der bevorzugt zylindrischen Welle und direkte reibschlüssige Drehmomentübertragung zwischen der Antriebshohlwelle, dem Spannelement und der Welle. Durch das Spannelement wird eine Flächenpressung gegen die vorzugsweise zylindrische Welle und gegen das zylindrische Ende der Antriebshohlwelle erzeugt, die zu erhöhten Zugspannungen in Umfangsrichtung im Bereich des Endes der Antriebshohlwelle führt. Bei dieser Konstellation kann es daher erforderlich sein, das zylindrische rohrförmige Ende der Antriebshohlwelle radial außerhalb der Grundstruktur mit weiteren harzgetränkten Faserlagen in radialer Richtung zu bandagieren und so zu stabilisieren. Eine erste Möglichkeit dazu besteht darin, weitere Faserlagen auf die Grundstruktur vorzugsweise in Umfangsrichtung zu wickeln. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, direkt bei der Fertigung der Grundstruktur oder in einem nachgeschalteten Arbeitsgang weitere harzgetränkte Geflechte auf dem Außendurchmesser des rohrförmigen Endes der Antriebshohlwelle aufzubringen und auszuhärten. Alternativ ist es denkbar, das zylindrische rohrförmige Ende der Antriebshohlwelle radial außerhalb der Grundstruktur mit einem metallischen Ring, vorzugsweise aus einer Leichtmetall-Legierung abzustützen.
- – Anordnung des Spannelementes radial innerhalb des vorhandenen konzentrischen ringförmigen Spaltes zwischen dem Ende der Antriebshohlwelle und der zylindrischen Welle mit zusätzlicher konzentrisch angeordneter radial nachgiebiger Reduzierbuchse. Dabei können radial von innen nach außen folgende Reihenfolgen der einzelnen Elemente realisiert werden: Welle – Reduzierbuchse – Spannelement – Antriebshohlwelle. Welle – Spannelement – Reduzierbuchse – Antriebshohlwelle. Auch bei diesen Konstellationen entstehen erhöhte Zugspannungen in Umfangsrichtung im Bereich des rohrförmigen Endes der Antriebshohlwelle. Diesen Zugspannungen kann mit den bereits im vorigen Absatz beschriebenen Maßnahmen Rechnung getragen werden.
- - Arrangement of the clamping element for generating the required for the torque transmission pressure radially outward of the end of the drive hollow shaft and bridging an existing concentric annular gap between the end of the hollow drive shaft and the cylindrical shaft by a radially yielding Reduzierbuchse. It is usually possible that the cylindrical bellows end is made of the same resin-impregnated fiber braid as the bellows structure itself, without additional fiber layers. Thus, the bellows structure has about the same wall thickness as the cylindrical bellows.
- - Arrangement of the clamping element radially within the existing concentric annular gap between the end of the hollow drive shaft and the preferably cylindrical shaft and direct frictional torque transmission between the hollow drive shaft, the clamping element and the shaft. By the clamping element, a surface pressure is generated against the preferably cylindrical shaft and against the cylindrical end of the drive hollow shaft, which leads to increased tensile stresses in the circumferential direction in the region of the end of the hollow drive shaft. In this constellation, it may therefore be necessary to bandage the cylindrical tubular end of the drive hollow shaft radially outside the basic structure with other resin-impregnated fiber layers in the radial direction and thus to stabilize. A first possibility for this is to wind further fiber layers onto the basic structure, preferably in the circumferential direction. A second possibility is to apply directly on the production of the basic structure or in a subsequent operation further resin-impregnated braids on the outer diameter of the tubular end of the drive hollow shaft and cure. Alternatively, it is conceivable to support the cylindrical tubular end of the drive hollow shaft radially outside the basic structure with a metallic ring, preferably of a light metal alloy.
- - Arrangement of the clamping element radially within the existing concentric annular gap between the end of the hollow drive shaft and the cylindrical shaft with additional concentrically arranged radially reducing bushing. In this case, the following sequences of individual elements can be realized radially from the inside to the outside: shaft - reducing bushing - clamping element - hollow shaft drive. Shaft - Clamping element - Reducing bushing - Hollow drive shaft. Even with these constellations, increased tensile stresses occur in the circumferential direction in the region of the tubular end of the hollow drive shaft. These tensile stresses can be taken into account with the measures already described in the previous paragraph.
Bei einer Anordnung des Spannelementes radial außerhalb des Endes der Antriebshohlwelle kann das Spannelement als einfacher Klemmring oder alternativ als handelsüblicher Spannsatz mit beispielsweise zusammenwirkenden kegelförmigen Flächen ausgeführt sein. Ebenso kann eine hydraulische Hohlmantelspannbuchse oder ein Spannsatz nach dem Stand der Technik gemäß
Bei der beschriebenen Anordnung des Spannelementes radial innerhalb des vorhandenen konzentrischen ringförmigen Spaltes zwischen dem zylindrischen Ende der Antriebshohlwelle und der zylindrischen Welle sind ebenfalls alle Bauformen der genannten handelsüblichen Spannsätze möglich.In the described arrangement of the clamping element radially within the existing concentric annular gap between the cylindrical end of the drive hollow shaft and the cylindrical shaft all types of said commercial clamping sets are also possible.
Bei Verwendung einer Reduzierbuchse zur Überbrückung vorhandener radialer Spalte muss diese Reduzierbuchse in radialer Richtung möglichst nachgiebig gestaltet sein, wofür verschiedene konstruktive Ausführungsformen denkbar sind:
- – Als geometrisch einfachste Form kann die Reduzierbuchse als rohrförmiges Bauteil mit einem in axialer Richtung durchgehenden Schlitz ausgeführt sein.
- – Eine weitere Variante ist als rohrförmiges Bauteil mit von den Planflächen ausgehenden nicht ganz bis zur Gegenfläche durchgehenden Schlitzen ausgeführt, wobei sich jeweils ein von der ersten Planfläche ausgehender und ein von der zweiten Planfläche ausgehender Schlitz in Umfangsrichtung abwechseln.
- - As a geometrically simplest form, the Reduzierbuchse can be designed as a tubular component with a continuous slot in the axial direction.
- - A further variant is designed as a tubular component with outgoing from the flat surfaces not completely up to the opposite surface continuous slots, each alternating an outgoing from the first plane surface and emanating from the second plane surface slot in the circumferential direction.
Weitere Details der erfindungsgemäßen Antriebshohlwelle mit einer reibschlüssigen Verbindung zur Welle ergeben sich aus der Beschreibung der nachfolgend genannten Zeichnungen sowie aus den Patentansprüchen. Further details of the drive hollow shaft according to the invention with a frictional connection to the shaft resulting from the description of the drawings below and from the claims.
Die perspektivische Darstellung in
In
Ein weiterer Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Antriebshohlwelle (
Die in
Auf der rechten Hälfte des Längsschnittes der
Durch Lösen der Innenspannschrauben (
Die Antriebshohlwelle (
In
Der innere Konuskörper (
Die perspektivische Detailansicht in
Die dargestellte Reduzierbuchse (
Eine bevorzugte Ausführungsform der Reduzierbuchse (
Um gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung für das Gesamtsystem bestehend aus Antriebshohlwelle (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- AA
- Mittelachse (der Antriebshohlwelle)Central axis (the hollow drive shaft)
- 11
- AntriebshohlwelleDrive shaft tube
- 1.11.1
- Composite-BalgComposite bellows
- 1.21.2
- Balgstrukturbellows structure
- 1.31.3
- Composite-RohrComposite pipe
- 1.41.4
- Rohrstrukturtube structure
- 1.51.5
- Rohrförmiges EndeTubular end
- 1.61.6
- Composite-BandageComposite bandage
- 1.71.7
- Metall-BandageMetal bandage
- 2.12.1
- Zylindrische WelleCylindrical shaft
- 2.22.2
- Kegelförmige WelleTapered shaft
- 33
- Klemmringclamping ring
- 3.13.1
- KlemmringkörperCollet body
- 3.23.2
- Klemmschlitzclamping slot
- 3.33.3
- Klemmschraubeclamping screw
- 44
- AußenspannsatzExternal clamping set
- 4.14.1
- Äußere KonusbuchseOuter cone socket
- 4.24.2
- Äußerer KonuskörperOuter cone body
- 4.34.3
- AußenspannschraubeOutside clamping screw
- 55
- InnenspannsatzInside clamping set
- 5.15.1
- Innere KonusbuchseInner cone socket
- 5.25.2
- Innerer KonuskörperInner cone body
- 5.35.3
- InnenspannschraubeInternal clamping screw
- 5.45.4
- Kegelbuchsetaper bush
- 5.55.5
- Gewindezapfenthreaded pin
- 5.65.6
- Spannmutterlocknut
- 66
- Reduzierbuchse (Schlitze axial durchgehend)Reducing bush (slots axially continuous)
- 6.16.1
- Buchsenkörperbush body
- 6.26.2
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 77
- Reduzierbuchse (Schlitze axial nicht durchgehend)Reducing bushing (slots not axially continuous)
- 7.17.1
- Buchsenkörperbush body
- 7.27.2
- Erster LängsschlitzFirst longitudinal slot
- 7.37.3
- Erste PlanflächeFirst plane
- 7.47.4
- Zweiter LängsschlitzSecond longitudinal slot
- 7.57.5
- Zweite PlanflächeSecond plane
- 7.67.6
- Buchsenvorsprungfemale lead
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19709950 B4 [0003] DE 19709950 B4 [0003]
- EP 1064468 B1 [0004] EP 1064468 B1 [0004]
- WO 2008124674 A1 [0008] WO 2008124674 A1 [0008]
- DE 2923902 C2 [0018] DE 2923902 C2 [0018]
- DE 869892 C [0020] DE 869892 C [0020]
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015004302.1A DE102015004302A1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015004302.1A DE102015004302A1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102015004302A1 true DE102015004302A1 (en) | 2016-10-06 |
Family
ID=56937043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102015004302.1A Pending DE102015004302A1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102015004302A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108953410A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-07 | 天津包博特密封科技有限公司 | A kind of tooth-like New Model of Flexible Coupling |
| EP3929078A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-29 | LEONARDO S.p.A. | Helicopter |
| WO2025026508A3 (en) * | 2023-07-19 | 2025-03-27 | R+W Antriebselemente Gmbh | Metal bellows coupling |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1377101A (en) * | 1919-11-28 | 1921-05-03 | Sparling John Ernest | Shaft-coupling |
| DE869892C (en) | 1943-06-22 | 1953-03-09 | Rudolf Spieth | Jig |
| DE2422181A1 (en) * | 1974-05-08 | 1975-11-27 | Bosch Gmbh Robert | Unaligned shaft coupling - cylindrical bellows attached to shaft ends by rigid unions |
| DE2923902C2 (en) | 1978-06-15 | 1988-11-03 | Metalform Safeset Ab, Hudiksvall, Se | |
| EP1064468B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-09-04 | Chr. Mayr GmbH & Co. KG | Torsionally rigid, play-free, flexible metal bellows-type coupling for the torque-transmissive connection of two shafts |
| DE19709950B4 (en) | 1996-03-12 | 2004-06-24 | Chr. Mayr Gmbh & Co. Kg | Torsionally rigid, flexible shaft coupling, especially made of all-steel |
| WO2008124674A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Lawrie Technology, Inc. | High torque density flexible composite driveshaft |
| US20100029392A1 (en) * | 2007-03-14 | 2010-02-04 | Zenergy Power Gmbh | Torque transmission means for the rotationally fixed connection of a shaft and a rotor |
-
2015
- 2015-04-01 DE DE102015004302.1A patent/DE102015004302A1/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1377101A (en) * | 1919-11-28 | 1921-05-03 | Sparling John Ernest | Shaft-coupling |
| DE869892C (en) | 1943-06-22 | 1953-03-09 | Rudolf Spieth | Jig |
| DE2422181A1 (en) * | 1974-05-08 | 1975-11-27 | Bosch Gmbh Robert | Unaligned shaft coupling - cylindrical bellows attached to shaft ends by rigid unions |
| DE2923902C2 (en) | 1978-06-15 | 1988-11-03 | Metalform Safeset Ab, Hudiksvall, Se | |
| DE19709950B4 (en) | 1996-03-12 | 2004-06-24 | Chr. Mayr Gmbh & Co. Kg | Torsionally rigid, flexible shaft coupling, especially made of all-steel |
| EP1064468B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-09-04 | Chr. Mayr GmbH & Co. KG | Torsionally rigid, play-free, flexible metal bellows-type coupling for the torque-transmissive connection of two shafts |
| US20100029392A1 (en) * | 2007-03-14 | 2010-02-04 | Zenergy Power Gmbh | Torque transmission means for the rotationally fixed connection of a shaft and a rotor |
| WO2008124674A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Lawrie Technology, Inc. | High torque density flexible composite driveshaft |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108953410A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-07 | 天津包博特密封科技有限公司 | A kind of tooth-like New Model of Flexible Coupling |
| EP3929078A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-29 | LEONARDO S.p.A. | Helicopter |
| WO2021260460A1 (en) | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Leonardo S.P.A. | Helicopter |
| US12054246B2 (en) | 2020-06-25 | 2024-08-06 | LEONARDO S.p.A | Helicopter |
| WO2025026508A3 (en) * | 2023-07-19 | 2025-03-27 | R+W Antriebselemente Gmbh | Metal bellows coupling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3001062B1 (en) | Overload coupling | |
| EP0184051B1 (en) | Flexible steel shaft coupling | |
| EP2176563B1 (en) | Clamping arrangement and ejector and conical ring for the same | |
| DE1450122A1 (en) | Precision shaft collar and this using precision gear | |
| EP2712694A1 (en) | Tool holder for a hob in borehole design | |
| DE102013224191A1 (en) | Shaft-hub joint connection and method of making the same | |
| DE112011102537B4 (en) | Release unit for a double clutch | |
| EP3254362A1 (en) | Electrical machine | |
| DE102015004302A1 (en) | Drive hollow shaft made of composite material with multi-mountable and removable frictionally engaged shaft-hub connection | |
| DE102017106875B4 (en) | Wind turbine and method for its assembly | |
| DE3230932C2 (en) | coupling | |
| EP2614265B1 (en) | Shaft for transmission of torque | |
| DE3136211A1 (en) | "CLUTCH" | |
| DE102009034645B4 (en) | Spray body shaft and associated Absprühkörper for a rotary atomizer | |
| EP2242938A1 (en) | Coupling having a high torsional flexibility and method for producing the same | |
| WO2014180963A1 (en) | Arrangement comprising a hollow shaft, an input shaft and a clamping device | |
| DE102008057957C5 (en) | slave cylinder | |
| EP3219911A1 (en) | Gas turbine rotor with bolted rotor discs | |
| DE102014108202A1 (en) | Synchronization unit for a transmission | |
| EP1318313B1 (en) | Connection device | |
| EP3394452B1 (en) | Connection device | |
| DE4442268C1 (en) | Composite shaft with integral angle compensating end flange | |
| EP0724087A1 (en) | Steel coupling for axial force transmission | |
| DE102013110727A1 (en) | Compressor arrangement for a turbocharger | |
| DE102004021144A1 (en) | Arrangement for torque transmission into pipe made of fiber compound material, comprising complementary conical elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUSCHKE MADGWICK SEIDE & KOLLEGEN PATENTANWAEL, DE |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |