HOLLOW SHAFT FROM FIBRE-REINFORCED PLASTICS

Abstract: 1. A hollow shaft made of fibre-reinforced plastics material having a fixed annular flange, characterised in that the shaft walling has, at the flange-side end of the shaft, a profile (3) which is corrugated in the circumferential direction.

Description: Hohlwelle aus faserverstärktem Kunststoff Die Erfindung betrifft eine Hohiwelle gemass dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Hohlwelle kommt u.a. aus Gründen des Leichtbaus bei Drehflügelflugzeugen als Grundkörper der Rotornabe in Betracht, beispielsweise der in der nicht vorveröffentlichten EP-Patentanmeldung 82 100 703.6 beschriebenen Nabenbauart. Bei deren Gestaltung ist allerdings eine ausreichend hohe Festigkeit bzw. Steifigkeit des überganges zwischen der Hohlwelle und dem Festflansch nicht problemlos erreichbar. So hat die tibliche Verdickung der Wandung des betreffenden Wellenendes zu einem Kegeiprofil eine unerwtinschte Zunahme des Baugewichts zur Folge, wogegen einzelne über den Wellenumfang verteilte, relativ diinnwandige Verstärkungsrippen der durch die DE-OS 28 45 349 (Fig. 5) bekannten Art mit dem Nachteil von zusätzlichen (entsprechend) kleinflächigen Fügestellen minderer Festigkeit behaftet sind. Der Erfindung liegt daher bei einer Hohlwelle der eingangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, die nötige Festigkeit bzw. Steifigkeit des Überganges Hohlwelle/Festflansch ohne Verdickung der Wellenwandung bzw. entsprechenden Materialauftrag sicherzustellen. Diese Aufgabe ist gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst in der Erkenntnis, dass die Wellform allein die Möglichkeit einer für den An wendungsfall anzustrebende dreidimensionalen Orientierung des einzelnen Faserstranges schafft, aus Gründen der Fertigungsvereinfachung vorzugsweise für Faserstränge der im Unteranspruch gekennzeichneten Art. Die Erfindung wird im übrigen nachfolgend anhand eines Ausfuhrungsbeispieles erläutert. Hierzu zeigt die Zeichnung von einem Rotor der in der vorgenannten EP-Patenta=ieldung beschriebenen Art bloss den an ein Getriebe kuppelbaren unteren Abschnitt der Rotornabe, die in Form einer rohrkörperartigen Hohlwelle 1 aus faserverstärktem Kunststoff mit einem ringförmigen Festflansch 2 versehen ist. Aus Festigkeitsgrunden ist der Festflansch 2 mit der Wellenwandung zu einem fugenlosen Ganzen vereinigt. Hierzu ist durch die Verwendung von sogenannten unidirektionalen Prepregs für den Faseraufbau ohne weiteres erreichbar, dass sich sämtliche über die Wellenlänge erstreckenden Faserstränge in den Festflansch 2 fortsetzen. Dabei können zur Versteifung zwischen Faserlagen mit in We llenlängs richtung orientierten Fasersträngen auch Faserlagen mit demgegenüber unter einem Winkel (z.B. von 450) sich erstreckenden Fasersträngen eingefügt sein. Die nötige Festigkeit bzw. Steifigkeit im Ubergang von der Hohlwelle 1 zum Festflansch 2 ist durch ein gewelltes Profil 3 der Wellenwandung am betreffenden Wellenende erreicht, demzufolge die vorgenannten Faserstränge zwischen der Hohlwelle 1 und dem Festflansch 2 eine bezüglich der Faserbeanspruchung bzw. -belastbarkeit in diesem Übergangsbereich bestmögliche Orientierung erhalten. Das dargestellte Profil 3 lässt sich unter Verwendung eines entsprechend geformten Positivkerns (für die Hohlwelle 1 und den Festflansch 2) durch Ilandlaminieren der vorgenannten Prepregs ohne Schwierigkeiten realisieren, sofern, je nach Dicke der Wellenwandung, mehrmals während des Laminierens das auf dem Positivkern jeweils aufgelegte Prepregmaterial zwischengepresst wird.

Claims: Hohlwelle aus faserverstärktem Kunststoff Patentansprilche 1. Hohlwelle aus faserverstärktem Kunststoff mit einem ringförmigen Festflansch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wellenwandung am flanschseitigen Wellenende ein in Umfangs richtung gewelltes Profil (3) aufweist. 2. Hohlwelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Festflansch (2) mit der Wellenwandung zu einem Faseraufbau aus über die Wellenlänge in den Festflansch sich fort setzenden, in der einzelnen Faserlage unidirek- tionalen Fasersträngen vereinigt ist.

Inventors: BRUNSCH, KLAUS, DIPL.-ING., HAHN, MICHAEL, DIPL.-ING.
Applicants: MESSERSCHMITT-BOLKOW-BLOHM GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1982
Main classification: F16C3
IPC codes: F16C3